СТАДИИ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ

ДОКУМЕНТАЦИИ.

 

ГОСТ 2.103-68 устанавливает стадийность разработки конструкторских документов.

- техническое задание

- техническое предложение

- эскизный проект

- технический проект

- разработка рабочей документации

1.Техническое задание является исходным документом при разработке изделия, устанавливает основное назначение, техническую характеристику и технико-экономические требования, предъявляемые к новому изделию, объём и вид документации и т.д.

Этап - согласование и утверждение задания.

2.Техническое предложение. ГОСТ 2.118-73.

Техническое предложение разрабатывают с целью выявления дополнитель­ных или уточнённых требований к изделию (технических характеристик, показателей качества и др.), которые не могли быть указаны в техническом задании.

Техническое предложение - документ, содержащий технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия на основе анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учётом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов. (Обзор существующих изделий, подбор материалов).

При разработке технического предложения проводят следующие работы:

- выявление вариантов возможных решений

- установление особенностей вариантов (принципа действия, размещение функциональных составных частей и т.д.) их конструктивную проработку

- проверку вариантов на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформление заявок на изобретение

- проверку соответствия вариантов требованиям техники безопасности и производственной санитарки.

 

Документация:

а) чертёж общего вида - изображение вариантов изделия, взаимодействие его основных составных частей и принцип работы изделия; изображение выполняют с максимальным упрощением.

б) ведомость технического предложения.

в) пояснительная записка.

Присваивается литер "П".

Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки эскизного (технического) проекта.

3. Эскизный проект ГОСТ 2.119-73.

Совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.

При разработке эскизного проекта проводят следующие работы:

а) выполнение вариантов возможных решений;

б) предварительное решение вопросов упаковки и транспортировки изделия

в) изготовление и испытание макетов с целью проверки принципов работы изделия и его составных частей

г) оценку изделия на технологичность

д) оценку изделия по показателям стандартизации к унификации

е) оценку изделия в отношении его соответствия требованиям эргономики, технической эстетики

ж) выявление на основе принятых принципиальных решений новых изделий и материалов

з) составления перечня работ, которые следует провести на последующей стадии разработки и т.д.

 

Документация:

1. Чертёж общего вида

- изображение изделия (виды, разрезы, сечения)

- схему

- технические характеристики изделия.

2 Ведомость эскизного проекта.

3 Пояснительная записка.

Эскизный проект служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации, присваивается литер "Э". Изготавливается и испытывается макет.

 

4. Технический проект ГОСТ 2.120-73.

Совокупность технических документов которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, оценить его соответствие требованиям технического задания, технологичность, способы упаковки, транспортировки, монтажа, возможность ремонта и т.п.

При разработке технического проекта проводят следующие работы:

а) разработку конструктивных решений изделия и его основных состав­ных частей;

б) выполнение необходимых расчётов;

в) выполнение необходимых принципиальных схем, схем соединений и др.

г) анализ конструкции изделия на технологичность с учётом имеющего­ся на предприятии оборудования;

д) разработку, изготовление и испытание макетов;

е) эргономики, эстетики, транспорт, хранение;

ж) оценку эксплуатационных данных;

з) выявление номенклатуры покупных изделий, согласование применения покупных изделий;

и) согласование габаритных, установочных и присоединительных размеров с заказчиком;

к) разработку чертежей сборочных единиц и деталей;

л) обоснование выбора защитных покрытий и т.д.

Документам технического проекта присваивается литер "Т". Наличие всех стадий в процессе разработки необязательно, это зависит от степени новизны и сложности разработки изделия.

 

5. Разработка рабочей документации. Производится в следующие стадии этапы.

- Первая стадия разработки рабочей документации.

Разработка конструкторских документов опытного образца (опытной пар­тии) состоит из пяти этапов:

1. Разработка конструкторской документации для изготовления и испытания опытного образца.

2. Изготовление и испытание опытного образца.

3. Корректировка конструкторских документов по результатам испытаний опыт­ного образна с присвоением конструкторским документам литера "0".

4. Государственные, межведомственные и другие испытания.

5. Корректировка конструкторской документации по результатам госиспытаний литер "О", далее "," и т.д.

Вторая стадия разработки рабочей документации - разработка документации установочных серий в два этапа.

1. Изготовление и испытание установочной серии.

2. Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания уставов, серии литер "А".

Изготовление и испытание головной серии.

Корректировка документации. Литер "Б".

 

 

Взаимосвязь основных групп специалистов разрабатывающих РЭА.

 

Технологический контроль конструкторской документации.

ГОСТ 2.121-73.

 

Технологическому контролю подлежит конструкторская документация на изделия как основного так и вспомогательного производства.

Взаимодействие конструктора радиоаппаратуры со специалистами других профилей:

1. На стадии эскизного проектирования конструктор выполняет проработку конструкции РЭА с расчётов её прочностных характеристик, выбирает амортизаторы для защиты конструкции от динамических воздействий, выполняет предварительные тепловые расчёты.

1.1 Co сдвигом на один – два этапа по отношению к конструктору начинает вести свою работу технолог.

На последней стадии серийный выпуск.

2. Конструктор выполняет свою часть работы по выбору или принятию конструктивного решения и разработке рабочих чертежей на стадии технического и рабочего проектирования.

2.1 Технолог оценивает технологичность конструкция РЭА. Всё это позволяет применить смешенный последовательно–параллельный цикл проектирования, что значительно сокращает длительность разработ­ки.

 

Компоновка.

3. Основной задачей проектирования РЭА - является компоновка, размещение в пространстве или на плоскости различных элементов РЭА. Очень важно выполнить рациональную компоновку элементов на самых ранних стадиях разработки РЭА.

При компоновке не решаются вопросы выбора материалов, технологических операций, не выполняются подробные расчёты виброизоляции, тепловых режимов, надёжности и прочности, конструктивной разработки тех или иных узлов и всего изделия в целом.

Основная задача, которая решается при компоновке РЭА - это выбор форм, основных геометрических размеров ориентировочное определение веса и расположения в пространстве любых элементов РЭА.

Компоновочный эскиз выполняется от руки. Компоновочные характерис­тики: геометрические и весовые соотношения, потребляемая мощность, время работы, условия работы оператора и количество операторов, а также различные коэффициенты (помещение, воздух, пульт, защита и т.д.).

Не менее важным фактором является использование материалов.

Внутренняя и внешняя компоновка.

 

 

СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ КОМПОНОВОЧНЫХ

РАБОТ.

Различным стадиям проектирования и разработки аппаратуры приходится использовать различные способы выполнения компоновочных работ.

1. Аналитическая.

2. Номографическая.

3. Аппликационная.

4. Модельная.

5. Графическая.

6. Натурная.

Эти методы компоновки элементов РЭА можно разбить на две группы: аналитические и модельные. К первым относятся численные (аналитические) и номографические, основой которых является представление геометрических или обобщённых геометрических параметров и операций с ними в виде чисел. Основой второй группы является та или иная физическая модель элементов.

 

I. Аналитическая компоновка.

Для определения укрупненных характеристик пользуются аналитическими зависимостями, которые могут быть отнесены к целым системам, их составляющим или отдельным частям в виде каскадов и их элементов. При аналитической компоновке мы оперируем с численными значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объёмам, весом, энергопотреблением и т.д. Сложно вычислить объёмы деталей и узлов сложной формы (мензурка, разбивка на простые).

Определяют V уст. (а не V фаз)

(1)

где: - компоновочный порамитер

- коэффициент пропорциональности

- количество компоновочных параметров

 

Для расчёта объёма и веса выражение (1) можно представить так:

 

(2)

(3)

где:

-общий объём изделия

-обобщённый коэффициент заполнения объёма изделия элементами и .

и - знач. уст. объёмов однотипных единичных элементов.

- объёмный вес аппарата.

Передающая

 

 

II. Номографическая компоновка.

Аналитическая компоновка не получила распространения для РЭА состоящая из большого числа разнотипных элементов. При номографической компо­новке используются компоновочные параметры ограниченного числа дис­кретных значений из ряда геометрической прогрессии. В этом случае величина определяется с точностью 5-10%

Числа разбиваются на диапазоны в зашифрованном виде. Расчеты могут выполняться по перечню элементов принципиальной схемы.

 

 

Ш. Аппликационная компоновка.

Аналитическая и номографическая используется на начальной стадии разработки. После оценки компоновочных характеристик переходят к использованию модельных способов, являющихся основой для разработки конструкторской документации.

Аппликации вырезают из плотного картона в уменьшенном или увеличен­ном масштабе. Выполняют установочные размеры. Цоколёвка выводов.

 

Наиболее удобен этот способ при использова­нии печатного монтажа. Используются специальные магнитные компоновочные диски и аппликации из жести.

Клейкая пластиковая лента позволяет создавать аппликации печатных плат. Аппликации не дают объёмного представления.

 

IV. Модельная компоновка.

Для модельной компоновки используют бумажные и картонные модели. При этом необходимо учесть месторасположение и конструкцию устройств крепления, для этого посадочную часть выполняют из дерева. При художественно-конструкторской проработке изделия часто поль­зуются гипсовыми моделями. Механические узлы из пенопласта.

Макет компоновочной платы для печатных схем из органического стекла (2:1) отверстия диаметром 3,5 мм, проволока и бирки.

Модель для компоновки микросхем.

 

V. Графическая компоновка.

Графическая компоновка является наиболее трудоёмкой. Так как практически невозможно сразу достигнуть удовлетворительных результатов то приходится выполнять несколько различных вариантов, при этом необходимо использовать упрощенные способы вычерчивания элементов. Использование декалькомании. Использование резиновых или пластмассовых штампиков.

 

VI. Натурная компоновка.

В этом случае пользуются реальными элементами.

Возможны три способа выполнения натурной компоновки.

1. Собирают все элементы заданного устройства, плотно укладывают их в коробку и определяют коэффициент заполнения объёма. В этом случае не учитывается вспомогательный монтаж и возможны значительные ошибки.

2. Элементы устройства раскладывают в необходимом порядке на листе бумаги или миллиметровке. В этом случае получается удовлетворитель­ные результаты с одноплоскостным монтажом.

3. Используют элементы устройства выполняют его работающий макет, соответствующей принципиальной схеме. При этом общий объём оказы­вается больше и его приходится доводить до соответствия с ТЗ.

Все перечисленные способы компоновки требуют определенного навыка. Однако, время затраченное на преобретение соответствующих навыков, окупается при работе на последующих стадиях.

 

ВИДЫ КОМПОНОВКИ

КОМПОНОВКА БЛОКОВ, ПРИБОРОВ

 

I. Компоновка блоков.

Компоновочные схемы блоков определяются количеством и видом составляющих элементов (дискретных радиодеталей, модульных узлов или микросхем) и их расположением.

На компоновочные схемы блоков значительное влияние оказывают вспомогательные элементы (ручки, направляющие, фиксаторы, разъёмы). В настоящее время блоки РЗА, как правило, компонуются из субблоков печатных плат, на которых могут быть собраны сложные устройства из различных модулей, микромодулей и микросхем. Определенная однотипность элементов позволяет использовать меньшую градацию и подразделять их на субблочные, книжные и кассетные.

1. Простейшая схема, в качестве основы используется металлический или диэлектрический лист (печатные платы с М.С. или дискретные элементы).

2. Шасси с каркасом используются в качестве несущих металлических конструкций для макетной, лабораторной и бытовой РЭА. На них могут установлены как дискретные элементы, так и крупные модульные узлы.

3. Соединение таких конструкций с панелью для несущей конструк­ции используется трапециевидные или прямоугольные боковины с отвортовкой для жесткости. Кроме того, прямоугольные боковины защищают элементы блока от повреждений при работе с ним без кожуха. Обычно они используются только для блоков питания, где требуется жесткость конструкции.

4. Двухплатные конструкции при малом весе компонентов и высокой доступности. Передняя плата является передней панелью блока и соединяется цилиндрическими или уголковыми деталями с задней панелью, на которой ставится разъем.

5. Блоки с установкой модульных функциональных узлов в несколь­ко этажей параллельно или перпендикулярно плате с промежуточным соединением.

6. Субблоки могут собираться в книжную или веерную конструкцию. Несущие элементы блоков могут быть сварными, клёпанными, штамповочными со сборкой на винтах, литыми или прессованными. Для повышения прочности несущих, элементов используют отбортовки, зиги, пуклёвки, вымятки, гнутые оболочки и рамочные профили, ребра жёсткости.

При выборе компоновочных схем блоков необходимо помнить об обязательных вспомогательных элементах: ручках для вынимания и переноски направляющих, фиксаторах, подъёмах, защитных конструкциях монтажа.

Малые размеры блоков, позволяют использовать малые по размерам ручки в виде кнопок, крючков и специальных ручек. Используются съёмные ручки, ручки - ключи и т.д.

Для соединения субблоков и узлов, выполненных в виде плоских: конструкций на платах используются различные направляющие.

1. Капроновые направляющие обеспечивают мягкое закрепление и амортизацию.

2. Металлические направляющие с пружинами.

3. Используется Н образный профиль.

4. Возможны варианты выштампованных направляющих.

5. Использование С – образных профилей с пружиной.

6. Литое или фрезированное основание с пазами, с1шиспользуется как силовой элемент блока.

7. Возможно использование различных типов наборных конструкций (проволочных, пластмассовых, кнопочных и т.д.).

Внедрение типовых конструкций блоков с типовыми разъёмами требует различных фиксаторов для закрепления блока и использование ключевых устройств в виде асимметричности формы, наличие срезов или выступов, буквенные, цифровые или цветовые обозначения и т.п. или механических устройств (разное расстояние между направляющими штырями, между контактами, разъёма, разное положение паза в плоском разъёме, сменные штыри – фиксаторы и т.п.).

Эта информация может быть выполнена различными способами:

- нанесением соответствующих надписей

- цветовым кодом

- механическими ключами

Когда необходимо обеспечить максимальную простоту эксплуатации или предотвратить неправильное включение устройства, лучше использовать специальные механические ключи (на печатной плате, штыри, направляющие и т.д.).

Модульность конструкций блоков РЭА требует выбора определённой основы для построения ряда их типоразме6ров. При этом необходимо обеспечивать определённый шаг по объёмам и по размерам при минимальном количестве базовых размеров, обеспечивать нормальную компоновку всех типов ФУ.

Блоки РЭА являются составной частью либо отдельных приборов, либо шкафов и пультов. В настоящее время очень редко используются конструкции корпусов приборов, облицованные съёмными плитами. В основном используются каркасные, панельные и рамочные схемы блоков и приборов:

- рамы для тэзов

- корпуса с обечайками

- рамочно–панельные каркасы

- блок держателей плат с разъёмами

 

 

II. Компоновка шкафов

Решением задачи при компоновки шкафов, является использование таких модальных конструкций блоков и приборов, которые позволяют получить сложную систему. Модальность размеров передних панелей блоков и приборов позволяют скомпоновать их в систему одной высоты. Если выбрать размеры блоков и приборов так, чтобы они компоновались в оди­наковые типоразмеры секции, то мы получим составные шкафы достаточной прочности за счёт межсекционных соединений.

Каркасная конструкция шкафа и др.

В настоящее время используются разборные конструкции рам. - Сборка шкафа из панелей с соответствующими элементами внутреннего закреп­ления.

Для обеспечения высокой ремонтопригодности РЭА в шкафах, используются специальные компоновочные схемы (повороты, подъёмы, выдвижения и т.д.).

Унификация размеров блоков и приборов позволяет на одних и тех же элементах получить вертикальные и горизонтальные компоновочные схемы, что особенно важно при конструировании пультов модульно-панельной конструкции.

Специальные желоба для жгутов.

Монтаж (жгутовой, струнный, ленточно-печатный кабель).

При значительных тепловыделениях блоков и приборов в конструкции шкафа необходимо предусмотреть каналы для продува воздуха.