Проектирование заготовительных операций
Исходными данными при проектировании заготовительных операций являются:
– тип производства;
– размер ПП;
– класс точности ПП;
– степень сложности ПП;
– метод изготовления ПП;
– материал основания ПП и его толщина;
– размер листа материала табл. (Б.26);
– количество базовых отверстий;
– диаметры базовых отверстий;
– точность получения диаметров базовых отверстий;
– предельные отклонения межцентрового расстояния базовых отверстий;
– количество и диаметр технологических отверстий.
Процесс проектирования заготовительных операций условно может быть разделен на несколько этапов:
– выбор вида заготовки;
– раскрой листового материала;
– расчет коэффициента использования материала;
– расчет трудоемкости различных вариантов получения заготовок;
– определение наиболее технологичного варианта получения заготовки в соответствии с ГОСТ 23662-79 «Механическая обработка» и ГОСТ 23665-79 «Требования к типовым технологическим процессам».
1. В зависимости от типа производства и объема партии изготавливаемых изделий, выбрать вид заготовки для ПП, рассчитать размеры технологического поля, определяемого ее типом и по нижеприведенной методике, определить ее размеры.
2. Рассчитать площадь заготовки, выполнить раскрой листа материала на полосы и заготовки, рассчитать коэффициент его использования по формуле
, (5.1)
где – число заготовок,
и
– ширина, и длина листа в миллиметрах,
– площадь заготовки ПП, мм2.
3.Используя ГОСТ 23662-79, выбрать возможные варианты получения заготовки печатной платы, базовых и технологических отверстий. Заполнить табл. (Б. 27) и по данным табл. (Б. 28) – (Б. 33) рассчитать нормы времени на каждый вариант, используя формулу
, (5.2)
где – коэффициент учитывающий время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых. Выберем значение
равное 1,15;
– коэффициент, учитывающий степень сложности печатной платы. Для первой степени сложности примем
. Критерием выбора варианта получения заготовки для ПП является наименьшая трудоемкость.
4.Выполнить эскиз раскроя листового материала на заготовки.
Рассмотрим пример проектирования заготовительных операций.
1.Исходные данные для проектирования:
–серийность – задается коэффициентом (
– коэффициент закрепления операций, равный отношению суммарного числа различных операций к суммарному числу рабочих мест).
Для:
– мелкосерийного ;
– крупносерийного ;
– среднесерийного ;
– массового =1;
– единичного значение не установлено .
– мелкосерийное;
– размер ПП – (200×360) мм;
– класс точности ПП – первый;
– степень сложности – малая сложность;
– тип ПП – ОПП;
– метод изготовления ПП – химический позитивный;
– материал ПП – стеклотекстолит фольгированный односторонний марки СФ-1-35 ГОСТ 10316 – 78;
– размер листа стеклотекстолита – (1100х1000) мм;
– толщина материала –1,5 мм;
– диаметры базовых отверстий –3 мм;
– количество базовых отверстий – 3;
– точность диаметра базового отверстия – ;
–отклонение межцентрового расстояния базовых отверстий – – (± 0,05) мм;
– количество и диаметр технологических отверстий – 4 отверстия диаметром 3,5 мм.
2.Выбираем тип заготовки ПП в соответствии с типом производства:
– поскольку производство мелкосерийное, то выбираем единичную заготовку. Размеры заготовки с учетом ширины технологического поля определяем по формуле
, (5.3)
где – ширина технологического поля для единичной заготовки;
– длина и ширина заготовки ПП с учетом технологического поля;
– длина и ширина ПП без учета размеров технологического поля. Тогда при
, имеем
.
Учитывая, что в групповых заготовках ширина технологического поля по периферии , а расстояние между заготовками
= 10 мм, длину и ширину заготовки ПП необходимо рассчитывать по формуле
(5.4)
где – количество плат.
Размер заготовок ПП определяется типом применяемого оборудования, габаритными размерами ванн для металлизации, размерами рабочего поля сверлильно-фрезерных станков, шириной рулонов сухого пленочного ФР.
Таким образом, окончательный размер заготовки определяется выбранным оборудованием и материалами, используемых в последующих технологических операциях изготовления ПП.
3.Рассчитываем площадь заготовки
(5.5)
(для рассматриваемого примера ) и производим раскрой листа стеклотекстолита на полосы и заготовки. Для нашего случая получаем из исходного листа две полосы по пять заготовок в каждой. Рассчитываем коэффициент использования материала
(1.6)
.
4. Из анализа технического задания следует, что исходным требованиям будут удовлетворять заготовки печатных плат 1-го и 2-го класса точности, которые могут быть получены двумя способами по шести различным вариантам. Сравним их по трудоемкости:
по первому способу разрезать лист материала на полосы можно:
– на роликовых ножницах, определив трудоемкость по табл. (Б. 28);
–на дисковой пиле, определив трудоемкость по табл. (Б. 29);
–на гильотинных ножницах, определив трудоемкость по табл. (Б. 30);
– получить заготовки штамповкой с одновременной пробивкой базовых и технологических отверстий табл. (Б. 31).
по второму способу разрезать лист материала на полосы можно:
– на роликовых ножницах;
– на гильотинных ножницах;
– на дисковой пиле;
– разрезать полосы на заготовки на роликовых, гильотинных ножницах или дисковой пиле и пробить базовые и технологические отверстия штампом.
После занесения всех возможных вариантов получения заготовок в и в табл. (Б. 27), производится оценка оперативного времени и трудоемкости для каждого варианта обработки.
Рассмотрим все шесть вариантов и определим оперативное время одного прохода при резке листа стеклотекстолита заданного размера на три полосы:
– по первому варианту режем лист на полосы на роликовых ножницах и по табл. (Б. 28) определяем, что оперативное время одного прохода при резке листа стеклотекстолита размером (1000х1500) мм на три полосы равно 0,162 мин. Полученное значение заносим в табл. (Б. 27). Таким же образом определяем время следующих двух вариантов.
После резки материала на полосы заготовки могут быть получены вырубкой с пробивкой базовых и технологических отверстий. Нормы оперативного времени приведены в табл. (Б. 31).
Тогда оперативное время получения заготовки с базовыми и технологическими отверстиями будет равно:
– первый вариант –
– второй вариант –
– третий вариант –
Четвертый вариант – получение полос из листа материала и резка их на заготовки на роликовых ножницах. Оперативное время при резке полосы на заготовки составляет 60 – 70 % от оперативного времени при разрезке листа материала на полосы, следовательно:
Пятый и шестой варианты рассчитываются таким же образом.
Оперативное время получения заготовки с базовыми и технологическими отверстиями, будет равно:
– четвертый вариант –
– пятый вариант –
– шестой вариант –
Определение трудоемкости получения заготовок , полученных резкой с последующей пробивкой штампом базовых и технологических отверстий, осуществляется по формуле:
(5.7)
где – принимаем
;
. Для первой группы сложности принимаем
, тогда:
– по первому варианту – мин;
– по второму варианту составляет 0,162 мин;
– по третьему варианту составляет 0,0322 мин;
– по четвертому варианту составляет 0,348 мин;
– по пятому варианту составляет 0,226 мин;
– по шестому варианту составляет 0,5 мин.
Вывод: минимальную трудоемкость получаем при резке листа материала на полосы на гильотинных ножницах с последующей вырубкой на штампе заготовок ПП из полос с одновременной пробивкой базовых и технологических отверстий.