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.