Проектирование частотомера цифрового на PIC контроллере

В результате компоновки получили плату с односторонним расположением элементов см. схему приложение Б или рисунок 1.6

Рис 1.6. 

 

1.7 Расчет платы печатной.  

 

Исходные данные:

- максимальные значения  диаметров выводов навесных элементов, устанавливаемых на печатную  плату, мм: 

 

dэ1 =0,8;

dэ2 =1,1. 

 

- класс точности печатной  платы 3;

- тип печатной платы  односторонняя с металлизированными монтажными отверстиями;

- чертеж Плата печатная  с размерами сторон 90х40мм; 

 

Таблица 1.4 

 

Параметры элементов печатного монтажаРазмеры элементов проводящего рисунка для классов плотности123Ширина проводников,t0.750.450.25Расстояние между

проводниками l0.750.450.25Контактный поясок,b0.30.20.3

Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий 

 

d=dэ+r+Ddно, (1.6) 

 

где: dэ максимальное значение диаметра вывода навесного элемента, мм;

r разность между минимальным  значением диаметра отверстия  и максимальный значением диаметра  вывода устанавливаемого элемента, r=(0,1…0,4)мм;

Ddно нижнее предельное отклонение диаметра отверстия, Ddно=0,1 мм. 

 

d1=0,8+0,3+0,1=1,2 мм;

d2=1,1+0,3+0,1=1,5 мм. 

 

Выбираем диаметры из ряда предпочтительных размеров монтажных отверстий:

d1 = 1,1мм;

d2 = 1,5мм; 

 

Результаты расчетов сводим в таблице 1.5.

Количество однотипных диаметров отверстий подсчитываем по чертежу Плата печатная. 

 

Таблица 1.5 Параметры отверстий  

 

Условное обозначение отверстийДиаметр отверстия, ммНаличие металлизации отверстийКоличество отверстийМинимальный диаметр контактной площадки, мм1,2Нет901,81,5Нет32,13,2Н12Нет3-

Определяем номинальное значение ширины проводника 

 

t=2 tмд +Dtно , (1.7)

где: tмд минимально допустимая ширина проводника, tмд = 0,25мм;

Dtно нижнее предельное отклонение ширины проводника

Dtно =0,05мм, 

 

t = 2*0,25+0,05=0,55мм. 

 

Ширина проводника составила: t.=0,55мм,

Определяем номинальное значение расстояния между соседними элементами проводящего рисунка 

 

S = 2Sмд+D tво , (1.8) 

 

где Sмд минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка, Sмд = 0,25мм;

Dtво верхнее предельное отклонение ширины проводника, 

 

S = 2*0,25+0,05=0,55. 

 

Определяем номинальный диаметр контактной площадки 

 

D = (d+Ddво)+2b+Dtво+2Ddтр+ , (1.9) 

 

Где: Ddво верхнее предельное отклонение диаметра отверстия

b гарантийный поясок, b = 0,1 мм;

Ddтр величина подтравливания диэлектрика (0 для ДПП);

Td диаметральная величина позиционного допуска расположения центров отверстий относительно номинального положения узла координатной сетки;

Tр величина диаметрального значения позиционного допуска расположения контактных площадок относительно номинального положения, Tр = 0,15 мм, 

 

D1=(1,2+0,1)+2*0,1+0,05+2*0+=1,73мм;

D2=(1,5+0,1)+2*0,1+0,05+2*0+=2,05мм. 

 

мм;

мм. 

 

Расчет произведен правильно, т.к.: 

 

;

. 

 

 

 

1.8 Качественный и количественный  анализ технологичности конструкции  частотомера цифрового 

 

 

 

Технологичность конструкции изделия характеризуют качественно и количественно.

Качественная характеристика производится по четырём показателям (взаимозаменяемость, регулируемость, инструментальная доступность, контролепригодность).

Количественная оценка технологичности конструкции изделия производится в соответствии с методикой стандарта ОСТ 4 ГО. 091.219.

Определяем класс аппаратуры - радиотехническая.

В зависимости от класса аппаратуры рассчитываем 7 соответствующих частных показателей технологичности, приведённых в таблице 1.6

По формуле 1.10 рассчитывается комплексный показатель технологичности конструкции изделия 

 

,(1.10) 

 

где: Кi значение частного показателя технологичности;

- значение коэффициента  весовой значимости соответствующего  частного показателя.

Изделие считается технологичным, ес

ли его уровень технологичности:  

 

Ку 1; 

 

Уровень технологичности Ку определяется по формуле 4.11

,(1.11) 

 

где: К комплексный показатель технологичности;

Кб базовый показатель технологичности, взятый из табл. 1.8. 

 

Определяем исходные данные для расчетов частных показателей и записываем их в виде табл. 1.6. 

 

Таблица 1.6 

 

НаименованиеОбозначениеВеличина1. Количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть выполнена механизированным и автоматизированным способомНмп эрэ302. Общее количество ЭРЭ в изделииНэрэ303. Общее количество микросхем и микросборок в изделии14. Общее количество монтажных соединенийНм935. Количество типоразмеров узлов, требующих регулировки в составе изделия Етсл26. Общее количество типоразмеров узлов в изделииЕт-Продолжение таблицы 1.6 

 

НаименованиеОбозначениеВеличина7. Количество операций контроля и настройки, которые можно осуществлять механизированным или автоматизированным способом, или не требующих средств механизации. Нмкн28. Общее количество операций контроля и настройкиНкн89. Количество деталей, заготовки которых получены прогрессивными методами формообразованияДпф-10. Общее количество деталей в изделии без учета нормализованного крепежа Д-11. Количество типоразмеров ЭРЭНт эрэ1112. Количество деталей, имеющих размеры по 10 квалитету и вышеДтч- 

 

Таблица 1.7. Состав показателей технологичности конструкции изделия для радиотехнических блоков 

 

 

 

№

п/пНаименованиеОбозначение

КiКоэффициент

весовой значимости 1Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажуКмп ЭРЭ12Коэффициент автоматизации и механизации монтажа Кам13Коэффициент сложности сборкиКс сб0,754Коэффициент механизации и автоматизации контроля и настройкиКм кн0,55Коэффициент прогрессивности формообразования деталейКф0,316Коэффициент повторяемости ЭРЭКпов ЭРЭ0,1877Коэффициент точности обработкиКтч0,11

Таблица 1.8. Базовые значения комплексных показателей технологичности конструкции изделия 

 

 

 

Наименование класса блоковСтадии разработок рабочей документацииОпытный

образецУстановочная серия (партия)Установившееся серийное производство1. Электронные 0,3-0,60,4-0,70,5-0,752. Радиотехнические0,2-0,50,25-0,550,3-0,6

Значение частных показателей технологичности рассчитываем по нижеприведённым формулам 

 

Коэффициент использования микросхем и микросборок 

 

Кисп мс=, (1.12) 

 

Где: Нмс общее количество микросхем и микросборок в изделии;

Нэрэ общее количество ЭРЭ в изделии, 

 

. 

 

Расчет частных показателей технологичности. 

 

Коэффициент механизации и автоматизации монтажа изделия 

 

Кам =, (1.13) 

 

где Нам количество монтажных соединений, которые могут выполняться механизированным или автоматизированным способом;

Нм общее количество монтажных соединений,

. 

 

Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу 

 

Кмп = , (1.14)

где: Нмп эрэ количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть выполнена механизированным или автоматизированным способом, или не требует специальной подготовки;

Нэрэ общее количество ЭРЭ в изделии, 

 

. 

 

Коэффициент механизации и автоматизации контроля и настройки, 

 

; (1.15) 

 

где: Нмкн количество операций контроля и настройки, которые можно осуществлять механизированным и автоматизированным способом, или не требующих средств механизации;

Нкн общее количество операций контроля и настройки. 

 

. 

 

Коэффициент повторяемости ЭРЭ. 

 

, (1.16) 

 

где Нтэрэ количество типоразмеров ЭРЭ. 

 

. 

 

Рассчитываем комплексные показатели технологичности конструкции изделия согласно формуле (4.8): 

 

, (1.17) 

 

. 

 

Определяем базовые показатели технологичности по табл. 1.8 для установочной партии

0,5. 

 

Рассчитываем уровень технологичности конструкции согласно формуле (1.11): 

 

Вывод: Полученный уровень технологичности характеризует высокую технологичность изделия.