Розробка та оформлення конструкторської документації друкованої плати

КУРСОВА РОБОТА

з інженерної та комп’ютерної графіки

на тему: Розробка та оформлення конструкторської документації друкованої плати

АНОТАЦІЯ

В даній курсовій роботі виконується розробка, поліпшення та оформлення складального креслення друкованої плати за заданою схемою електричною принциповою та переліком усіх використаних у схемі елементів.

АННОТАЦИЯ

В данной курсовой работе выполняется разработка, улучшение и оформление сборочного чертежа печатной платы за заданной схемой электрически принципиальной и перечнем всех использованных в схеме элементов.

ЗМІСТ

Вступ

1. Розробка варіантів струмопровідного рисунку плати

2. Визначення геометричних параметрів плати та вибір оптимального варіанту для розробки її робочого креслення

. ВИКОРИСТАННЯ ГРАФІЧНОЇ СИСТЕМИ «КОМПАС»

ВИСНОВКИ

Література

Вступ

Друкована плата - плата з матеріалу що не проводить електрику, тобто діелектрика, і на ній є надрукований провідний малюнок. Також на ній монтуються електронні компоненти (резистори, конденсатори чи мікрочіпи) Приклад друкованої плати зображено на рисунку 1.

Рис. 1 - Приклад друкованої плати

Розрізняють одно та двобічну, гнучку, дротову та багатошарову плати.

На однобічній друкованій платі малюнок знаходиться з одного боку, а елементи з іншого. В двобічній платі елементи - з одного боку, а провідний малюнок з обох (використовується в потужних пристроях). Гнучка плата має гнучку основу але подібна до двобічної. Дротова поєднує в собі двобічні плати,але з’єднує їх дротовимй з’єднанням. Щодо багатошарової, то це плата в якій ізоляційні шари чергуються з провідним малюнком, і між ними можуть бути відсутні між шарові з’єднання.

v  провідний рисунок - рисунок друкованої плати, утворений провідниковим матеріалом;

v  друкований монтаж - спосіб монтажу, згідно з яким сполучення елементів електричного пристрою виконано за допомогою друкованих провідників;

v  основа (друкованої плати) - частина друкованої плати, на поверхні або в об’ємі якої виконано провідний рисунок;

v  однобічна друкована плата - друкована плата з провідним рисунком лише на одному боці;

v  товщина (друкованої плати) - товщина матеріалу основи друкованої плати, включаючи провідний рисунок або рисунки;

v  рисунок (друкованої плати) - конфігурація провідникового та (або) діелектричного матеріалів, отримана друком відповідного зображення на друкованій платі;

v  металізований отвір - отвір у друкованій плати з осадженим на стінках провідниковим матеріалом;

v  друкований провідник - одна провідна смужка у провідному рисунку;

v  ширина друкованого провідника - поперечний розмір друкованого провідника в будь-якому місці, видимому в плані;

v  контактна площинка - частина провідного рисунка, використовувана для сполучення елементів радіоелектронної апаратури;

v  координатна сітка - сітка, яка визначає положення елементів рисунка друкованої плати у прямокутній або полярній системі координат;

v  крок координатної сітки - відстань між сусідніми лініями координатної сітки у лінійних або кутових одиницях.

v  вузол координатної сітки - точка перетину ліній координатної сітки;

Використані матеріали повинні мати високу міцність та добру електропровідність. Приклад запису познаки матеріалу: СФ-2-50-0,5 ГОСТ 20316-78Е, де: СФ - склотекстоліт фольгований, 2 - двобічна друкована плата, 50 - товщина шару фольги (в мкм), 0,5 - товщина матеріалу з фольгою.

Згідно з ДСТУ 2646-94 виготовлення друкованих плат здійснюють хімічним, електрохімічним або комбінованим методами, а останнім часом набуває також поширення адитивний метод.

За основу друкованих плат беруть зазвичай листові фольговані матеріали, які являють собою пресований гетинакс чи склотекстоліт, облицьований з одного чи двох боків мідною фольгою завтовшки 0,035 чи 0,05 мм.

1.  
Розробка варіантів струмопровідного рисунку плати

Щоб розробити схему доріжок для друкованої плати, нам необхідна задана схема електрична принципова. Схему зображена на рисунку 1.1

Рисунок 1.1 - Схема друкованої електричної принципової плати.

Рисунок 1.2 - Перший крок у створенні топологічного креслення

Нижче наведений другий варіант топології друкованої плати, в цьому варіанті половину виходів розвернуто на один бік. Зменшено кількість проблемних з’єднань. Такий вигляд занадто важкий та здоровий, тому з наступним кроком будемо поступово спростувати креслення до більш оптимального варіанту. Спочатку спростимо з’єднання між другим конденсатором і другим резистором, і розвернемо це з’єднання для економії місця. Також спростимо з’єднання між першим резистором і транзистором, також повернемо цю область для економії місця на платі. Аналогічне спрощення і з четвертим конденсатором. Це зображено на рисунку 1.3

Рисунок 1.3 - Другий крок у створенні топологічного креслення

У третьому варіанті топологічного креслення друкованої плати було виконано наступні спрощення, які є кращими за попередні. Адже всі виводи було перенесено на одну із сторін, що значно покращують її відображення.

Це видно на рисунку 1.4

Рисунок 1.4 - Третій крок у створенні топологічного креслення

У наступному кроці всі виходи перенесено на один бік, та покращено розміщення елементів. Це показано на рисунку 1.5

Рисунок 1.5 - Четвертий крок у створенні топологічного креслення

В п’ятому кроці креслення виконано з кінцевими розмірами елементів, але це проблематично змінює габарити схеми. Тому нам потрібно реорганізувати розміщення елементів. На рисунку1.6 можна побачити креслення з наближеними розмірами елементів.

Рисунок 1.6 - П’ятий крок у створенні топологічного креслення

В остаточному варіанті креслення зменшено відстані у з’єднаннях між елементами, довгі елементи повернуті знову для економії простору та зменшення довжини з’єднань. Це зображено на рисунку 1.7

Рисунок 1.7 - останній, шостий крок у створенні топологічного креслення

2. Визначення геометричних параметрів плати та вибір оптимального варіанту для розробки її робочого креслення

Для початку розробки друкованої плати необхідно скласти таблицю, до якої будуть занесені всі потрібні дані елементів: габаритні розміри, діаметри отворів, виводів. (табл. 1)

Таблиця 1. - Таблиця отворів

Таблиця 2. - Таблиця умовних позначень отворів

Для нанесення на сітку вибираємо останній запропонований варіант, адже він є найбільш доцільний та компактний, на відміну він усіх попередніх.(див.рис.1.7)

Маючи всі необхідні дані, можна розрахувати геометричні параметри плати. Роблячи розрахунки, слід звертати увагу на такі стандарти. Максимальний розмір плати не має перевищувати 500 мм. Співвідношення сторін 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 3:2, 5:2. Бажано щоб плата мала прямокутну форму. Для креслення провідників та отворів використовується координатна сітка. Крок сітки береться 0.5, 1.25, 2.5. Центри отворів мають знаходитись у вузлах сітки, а провідники розташовуватись по лініям сітки. За початок координат береться лівий нижній кут плати або центр лівого нижнього кріпильного отвору. Риски наносяться тільки на друкованій платі тонкими суцільними лініями. Допускається креслення ліній координатної сітки через одну, у такому випадку це необхідно вказати у специфікації. По краям плати необхідно передбачити технічну зону розмірами 1.5-2.0 мм. Креслення може бути виготовлене в масштабі 1:1, 2:1, 4:1, 5:1, 10:1. Монтажні отвори позначаються колом діаметром 4мм.

. ВИКОРИСТАННЯ ГРАФІЧНОЇ СИСТЕМИ «КОМПАС»

друкований плата креслення графічний

При виконанні даної курсової роботи ми мали справу з графічною системою «КОМПАС». Інтерфейс даної програми звичний з більшістю програм. Якщо у користувача є досвід роботи з графічними редакторами, то робота з «КОМПАС» не складе великих труднощів. Елементарними функціями можна виконувати складні графічні роботи з інженерної графіки. Примітивами програми є: лінія, коло, дуга, овал, крива. Є можливість створення таблиці, введення тексту. Є автоматичні виноски розмірів. Універсальна система редагування примітивів. Тобто, ми маємо можливість вказувати довжину і кут потрібного елемента. Для зручності також є прив’язка до перетинів, до прямих і напрямних. Також є допоміжні лінії.

Окрім звичайного креслення в «КОМПАС» є фрагмент, специфікація, деталь та складання. Є потужний 3D редактор, для зображення просторових деталей. Якщо з простого креслення можливі якість не точності, то в цьому режимі, деталь можливо точно намалювати з усіх її сторін.

ВИСНОВКИ

У даній курсовій роботі перед нами було поставлено завдання розробки схеми електричної принципової з раціональним розміщенням елементів на платі. Під час виконання роботи були виконано топологічне і складальне креслення плати. Опрацьовані вимоги до створення креслень, і виконано за стандартами ГОСТ.

Література

1.   ГОСТ 2.417-91 ЕСКД. Платы печатные. Правила выполнения чертежей.

2.       ГОСТ 2.413-72(2002) ЕСКД. Правила выполнения конструкторской документации изделий, изготовляемых с применением электрического монтажа.

3.       Інженерна графіка [Текст] : підручник для студ. вищих навч. закладів, які навч. за напрямами "Комп'ютерні науки", "Комп'ютерна інженерія", "Системна інженерія" / В. В. Ванін [та ін.] ; За заг. ред. М. З. Згуровського. - К. : Видавнича група BHV, 2009. - 400 с. - (Інформатика). - ISBN 966-552-168-3

.        ДСТУ 2646-94 Плати друковані. Терміни та визначення.

5.       ГОСТ 10316-78 (2005) Гетинакс и стеклотекстолит фольгированные. Технические условия.

6.       Методичні вказівки до виконання креслень електричних схем та друкованих плат з дисципліни «Нарисна геометрія, інженерна та машина графіка» за ред. Колесницький О.К., Кормановський С.І., Пащенко В.Н., Вітюк О.П. - Вінниця: ВДТУ, 2008.- 107 с.

7.       Проектирование и технология печатных плат: учебник Пирогова Е.В. - М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2010.- 560 с.