Лікувальні апарати віброакустичної дії

 

де, n_i – кількість розмірів i-го квалітету точності.

Коефіцієнт шорсткості поверхонь:

 

,                                                           (3.4)

 

де                      ,                           (3.5)

 

де, m_i – кількість поверхонь i-го класу точності.

Дані про поверхні деталі – плата занесемо в таблицю 3.3.

                                                         Таблиця 3.3. Характеристика поверхонь плати

Назва поверхні	№ поверхні	Кількість поверхонь одного розміру	Квалітет точності	Параметр шорсткості Rа, мкм
Отвір Ø3	1	2	14	3.2
Отвір Ø0.75	2	24	7	2.5
Отвір Ø1	3	38	7	2.5
Бокова поверхня l=90	4	2	14	6.3
Бокова поверхня l=50	5	2	14	6.3

 

Згідно з даними таблиці 3 та за формулами 1, 2, 3, 4, 5 обчислюємо значення коефіцієнтів.

.

Обчислені коефіцієнти порівнюємо з їх допустимими значеннями:

К_ст=0.64>0.6,

К_т=0.88>0.8,

К_ш=0.25<0.32.

Отже, можна зробити  висновок, що деталь – плата є  технологічною на якісному і кількісному  рівнях.

 

 

3.3. Визначення  типу та організаційної форми  виробництва

 

При проектуванні виробничих процесів основою розрахунку є річна програма запуску N_зап виробів у виробництво:

,                               (3.6)

 

де, α=3…5 – процент невідворотних витрат (брак);

β=2…10 – процент незавершеного виробництва, який залежить від галузі машинобудування, терміну виробничого циклу;

γ=2…10 – процент запасних частин.

 

.

Для визначення організаційної форми виробництва необхідно  зіставити середню норму часу Т_шт.сер з розрахунковим тактом випуску Т_В:

 

.                                                  (3.7)

 

Штучний час визначаємо з технологічного процесу для  2-3-ох найбільш трудомістких операцій:

 

,                                                  (3.8)

 

де, φ_к – коефіцієнт, який залежить від типу виробництва;

Т_о – основний технологічний час.

Основний технологічний  час визначається орієнтовно для  кожного технологічного переходу і  сумується для кожної операції. Значення φ_к можна прийняти: 2 – для одиничного та дрібносерійного виробництва,  
1.4 – для великосерійного і масового виробництва.

Тривалість такту залежить від типу лінії і визначається за формулою:

,                                           (3.9)

 

де, Ф_Д.О. – дійсний фонд часу роботи одиниці обладнання для ЧПК складає 4055год [11, додаток 3];

К_З.Н  = 0.75…0.95 – нормативний коефіцієнт завантаження обладнання.

Якщо К_зф‹ 0.6, то приймаємо групову форму організації виробництва, яка характеризується періодичним запуском виробів партіями. Розмір партії визначається за формулою:

 

                                            (3.10)

 

де, а = 3,6,12,24 – періодичність запуску днів;

254 – число робочих  днів за рік.

Обрахуємо масу деталі. Для  цього розбиваємо деталь на елементарні тіла і обрахуємо її об’єм:

 

 

Масу деталі визначимо  за формулою:

.

 За масою деталі  і програмою випуску деталей  вибираємо тип виробництва, згідно  з [11, додаток 1] це буде одиничне  виробництво.

Для визначення організаційної форми виробництва вибираємо дві операції.

015 Свердлильна операція

1. Свердлити 2 отвори Ø 3мм.

Т_о=0.52·d·L=(0.52·3·1.5·10^-3)·2=0.005 хв.

2. Свердлити 64 отвори Ø 1мм.

Т_о=(0.52·1·1.5·10^-3) ·38=0.03 хв.

3. Свердлити 20 отворів Ø 0.75мм.

Т_о=(0.52·0.75·1.5·10^-3)·24=0.014 хв.

Штучний час згідно з  формулою 3.8 буде рівний:

Т_шт1=(0.005+0.03+0.014)·2=0.098 хв.

055 0брізна операція

1. Обрізати поверхню 4.

Основний технологічний  час на обробку складає Т_о=6L, де  L- довжина поверхні, що обробляється, мм.

Т_о=6·90·10^-3·2=1.08 хв.

2. Обрізати поверхню 5.

Т_о=6·50·10^-3·2=0.6 хв.

Штучний час, згідно з  формулою 8 буде рівний:

 

Т_шт2=(1.08+0.6)·2=3.36 хв.

 

Розраховуємо середній штучний час для двох операцій:

 

хв

Тривалість такту  згідно з формулою 3.9 буде рівний:

В результаті фактичний  коефіцієнт завантаження, який визначає форму організації виробництва, згідно з формулою 3.7 буде дорівнювати:

.

Оскільки К_з.ф<0.6, то приймається групова форма організації виробництва. Тоді розмір партії, згідно з формулою 3.10, буде рівний:

  .

 

 

3.4. Вибір методу  отримання заготовки

 

В якості вихідного матеріалу  для отримання технологічної  заготовки  друкованої плати використовуємо лист фольгованого склотекстоліту СФ-1 розміром 1.5х2440х1040. Базову технологічну заготовку отримуємо методом листового штампування, оскільки цей метод дозволяє виготовляти деталі, в яких товщина матеріалу набагато менша від їх габаритних розмірів.

Вибираємо послідовне розміщення заготовок по площині смуги, оскільки таке розміщення дає оптимальний варіант розкрою.

Розраховуємо необхідну  ширину смуги при вільному переміщенні  між направленими потоками:

,                                       (3.11)

де, А – розмір заготовки, мм;

      в – допуск на ширину смуги в=0.5мм;

      а – розмір перемички при штампуванні склотекстоліту, а=3мм.

За формулою 3.11 обраховуємо  необхідну ширину смуги:

мм.

Смуги шириною 96.5мм отримуємо  з листа склотекстоліту розміром 1.5х2440х1040, шляхом розрізування його на 10 смуг (1.5х2440х96.5) дисковою фрезою для  різання пластмас типу текстоліту, гетинаксу з різко направленими зубами ГОСТ 20320-92. ширина фрези 1.6мм.

Загальна друкована  плата являє собою прямокутник  з склотекстоліту рис. 3.2, в якому  зроблені три базових отвори Ø 5мм та забезпечений припуск на подальшу обробку плати, після її хімічної обробки. Вибираємо припуск с=2.5мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Із врахуванням припусків та допоміжних баз розміри заготовок друкованих плат становитимуть 95х59мм. Розраховуємо крок вирубки:

,                                               (3.12)

де, L – довжина заготовки, мм;

D – розмір перемички при штампуванні склотекстоліту, мм. D=2.7.

Підставивши знайдені значення у вираз 3.12, отримаємо:

мм.

Загальну кількість  заготовок, які отримаємо з листа  склотекстоліту розміром 1.5х2440х1040мм, визначаємо множенням кількості заготовок, які отримаємо з однієї смуги на кількість смуг:

шт.

Для отримання заготовки  друкованої плати можна використовувати  преси або фрезерні верстати. Доцільність  застосування того чи іншого обладнання оцінюють за техніко-економічними показниками. Цю оцінку здійснюють по мінімальній величині приведених витрат на виготовлення заготовки згідно з формулою:

 

,                            (3.13)

 

де, М_З – маса заготовки, кг;

С_М – приведена ціна для кожного методу отримання заготовки, грн/кг;

М_В – маса відходів, які реалізуються, утворених при механічні обробці, кг;

СВ – вартість 1кг матеріалу відходів, грн;

ΣS_Ві – норматив приведених витрат, що припадає на 1 год. роботи обладнання при використанні і _ої операції механічної обробки;

Т_ШТ.і – норма штучного часу на механічну обробку заготовки.

Знайдемо масу заготовки  при штампуванні М_З, для цього знайдемо об’єм заготовки при штампуванні:

 

,

 

тоді маса заготовки  при штампуванні М_З буде рівна:

.

При механічному  методі отримання заготовки маса заготовки буде рівна:

.

Приведені ціни для першого і другого методів  отримання заготовки дорівнюють: С_М1=2.8 грн/кг; С_М2=4.2 грн/кг.

Відходів  при механічній обробці, які можна реалізувати, не утворюється.

  Як для  першого, так і для другого   методу отримання заготовки припускам  на отримання заготовки надають  однакових величин, але при  механічному методі додається  ще одна операція – свердління  базових отворів   Ø 5мм, основний час буде рівний:

Т_о=(0.52·4·1.5·10^-3)·3=0.012 хв.

Штучний час, згідно з  формулою 3.8, буде рівний:

Т_шт=(0.012)·2=0.024 хв.

Для свердлильної операції норматив приведених витрат, що припадає на 1 год. роботи свердлильного  верстата S_З=11 грн/год.

Враховуючи дані, розраховуємо величини приведених витрат для кожного з варіантів:

С_М1=0.016·2.8=0.045 грн.

С_М2=0.021·4.2+0.024·11/60=0.093 грн.

За результатами розрахунків робимо висновок, що штампування  для даної деталі більш доцільне, ніж отримання заготовки плати механічним методом, тому що величина приведених витрат менша.

 

  

3.5. Вибір методу виготовлення  друкованої плати

 

Метод виготовлення друкованої плати залежить від її призначення та конструктивно-технологічних  вимог.

До основних методів виготовлення односторонніх та двосторонніх плат відноситься хімічний, комбіновано-позитивний та комбіновано-негативний. Вказані методи субтрактивні, при яких струмопровідний рисунок отримують шляхом видалення (травлення) ділянок фольги з діелектричної основи друкованої плати.

В адитивних  принципах струмопровідний малюнок  отримують шляхом осадження струмопровідного матеріалу на нефольгований матеріал основи.

При комбінованому  позитивному методі друковану плату  виготовляють на фольгованому діелектрику  з металізацією отворів. Спочатку виконують операції свердління отворів та їх металізацію, а потім травлення міді з пробійних місць. Цей метод дозволяє виготовляти друковані плати з підвищеною густиною монтажу, високими електричними параметрами та високою міцністю щеплення провідників.

При комбінованому  негативному методі виготовлення друкованих плат на фольгованому діелектрику з  металізацією отворів, спочатку виконується  травлення міді з пробійних місць, а потім виконується операція свердління отворів та їх металізація. Даний метод дозволяє виготовляти друковані плати з меншою щільністю монтажу.

У випадку  хімічного методу виготовляють друковані  плати на фольгованому діелектрику  шляхом травлення фольги з пробійних  місць, отвори при цьому методі не металізують.

При нанесенні  малюнка схеми на фольгований діелектрик, провідники та контактні площадки покриваються захисними шарами, після чого витравляється фольга з пробійних місць.

В таблиці 3.3 наведено послідовність операцій при  виготовленні друкованих плат різними  методами: хімічним, комбінованим позитивним та комбінованим негативним методом.

Таблиця 3.4. Операції при виготовленні друкованих плат

№	Операції	Метод
		Комбінований  позитивний	Комбінований  негативний	Хімічний
1	Виготовлення  заготовок та виконання базових  отворів	+	+	+
2	Нанесення лаку		+
3	Виконання отворів	+	+	+
4	Зенкування		+
5	Підготування  поверхні	+	+
6	Хімічне міднення	+	+
7	Гальванічне міднення	+
8	Видалення лаку		+
9	Підготування  поверхні	+	+
10	Отримання   малюнку схеми	+	+	+
11	Гальванічне міднення	+	+
12	Гальванічне осадження сплаву олово-свинець	+
13	Видалення захисного  малюнку	+	+	+
14	Травлення міді	+	+	+
15	Нанесення оксидної маски			+
16	Нанесення сплаву Розе			+
17	Обрізка, механічна  обро-бка, маскування	+	+	+
+  показні використані в даному методі операції