Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета "Высшая школа экономики" Факультет электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
«Основы проектирования, конструирования и технологии производства»
для специальности 200501.65 «Метрология и метрологическое
обеспечение» подготовки специалиста
Автор программы:
Взоров В.И., к.т.н., vvzorov@mail.ru
Одобрена на заседании кафедры Микросистемной техники, материаловедения и технологий «___»____________ 20 г
Зав. кафедрой В.П. Кулагин Рекомендована секцией УМС «___»____________ 20 г
Председатель Утверждена УС факультета «___»_____________20 г.
Ученый секретарь ________________________
Москва, 2012
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
«Основы проектирования, конструирования и технологии производства» 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Целью изучения дисциплины «Основы проектирования, конструирования и технологии производства» является приобретение знаний и практических навыков в области проектирования и конструирования современных технических изделий, их отдельных элементов, основ построения технологических процессов их производства; защиты изделий от внешних дестабилизирующих факторов.
Содержание дисциплины подчинено требованиям, предъявляемым при подготовке инженеров, специализирующихся в области разработки средств метрологического обеспечения, стандартизации, сертификации, информационно-измерительной техники.
Задачи дисциплины - изучение основных принципов построения изделий, типовых конструкций и их элементов, современных принципов компоновки, технологии изготовления, сборки и контроля, требований стандартов по разработке конструкторской документации, что позволит студентам получить необходимые навыки по разработке нестандартных изделий, а также разбираться в технической документации.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать основные принципы проектирования, конструирования и технологии изготовления технических изделий, требования к оформлению конструкторской и технологической документации в соответствии с требованиями стандартов (ЕСКД и др.), критерии оценки качества вновь сконструированного изделия;
уметь использовать полученные знания для проектирования с заданными конструктивными и с учетом требований по обеспечению технологичности, разрабатывать и оформлять конструкторскую и технологическую документацию;
уметь оценивать качество разработанного изделия, его технологичность и безопасность для пользователя в процессе производства и эксплуатации; читать и разрабатывать чертежи технических устройств и схемы технологических процессов, а также проектировать технические изделия с заданными конструктивными, эксплуатационными свойствами;
получить навыки проектирования и конструирования технических изделий, разработки технологических процессов, оформления технической документации, пользования технической и справочной литературой, а также оценки качества технических систем.
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Вид учебной работы
| Всего часов
| Семестры
| 7
| 8
| Общая трудоемкость дисциплины
| 170
| 102
| 68
| Аудиторные занятия
| 85
| 51
| 34
| Лекции
| 68
| 51
| 17
| Практические занятия (ПЗ)
| 17
|
| 17
| Семинары (С)
| -
|
|
| Лабораторные работы (ЛР)
| -
| -
| -
| и (или) другие виды аудиторных занятий
| -
| -
| -
| Самостоятельная работа
| 85
| 34
| 51
| Курсовой проект (работа)
| -
| -
| -
| Расчетно-графические работы
| -
| -
| -
| Реферат
|
|
|
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
| Экзамен
| Экзамен
Зачет
| 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий № п/п
| Раздел дисциплины
| Лекции
| ПЗ
(или С)
| ЛР
| 1.
| Общие принципы проектирования, конструирования и разработки.
| 6
| -
| -
| 2.
| Конструирование и технология изготовления деталей.
| 6
| -
| -
| 3.
| Конструирование и технология механических соединений.
| 4
| 4
| -
| 4.
| Направляющие для обеспечения направления движения
| 2
| 4
| -
| 5.
| Упругие элементы приборных устройств и технология их изготовления
| 4
| 4
| -
| 6.
| Элементная база электронных устройств СИ
| 7
| 5
| -
| 7.
| Конструирование и технология изготовления печатных плат и печатных узлов
| 6
| -
| -
| 8.
| Конструирование и технология электрических соединений
| 2
| -
| -
| 9.
| Конструирование и технология несущих конструкций электронных устройств
| 2
| -
| -
| 10.
| Конструктивно-технологическая защита технических изделий от механических, тепловых, атмосферных воздействий. Обеспечение электромагнитной совместимости
| 10
| -
| -
| 11.
| Учет эргономических факторов при конструировании и основы художественного конструирования
| 2
| -
| -
| 12.
| Оформление конструкторской документации
| -
| 9
| -
| 13.
| Оформление технологической документации
| -
| 8
| -
| 4.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Общие принципы проектирования, конструирования и разработки технологических процессов.
1.1. Проектирование, конструирование и технология. Основные понятия. Структура конструкции. Требования к конструкции изделия по назначению, безопасности, технологичности, эргономике, эстетике. Патентно-правовые требования.
1.2. Организация процесса проектирования. Стадии и этапы проектирования. Связь этапов проектирования с разработкой конструкции и технологических процессов.
1.3. Основы проектирования технологических процессов. Производственные и технологические процессы. Виды производства. Технологичность конструкции и ее связь с видом производства. Пути повышения технологичности.
1.4. Документальное оформление конструкторских и технологических решений. Виды конструкторских документов. Графическая и текстовая конструкторская документация. Виды технологических документов. Технологические карты.
1.5. Методы конструирования. Классификация по видам связей, способу синтеза структур и характеру поиска решений.
1.6. Диалектическое противоречие между конструкцией изделия и технологией его изготовления.
Раздел 2. Конструирование и технология изготовления деталей.
2.1. Классификация деталей и их поверхностей. Критерии выбора конструктивных параметров деталей и оценки качества конструкции.
2.2. Виды размерной обработки деталей. Процессы обработки резанием, давлением, штамповкой. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. Связь вида обработки, точности изготовления и качества поверхности деталей. Особенности технологии изготовления деталей из керамики и пластмасс.
Раздел 3. Конструирование и технология соединений.
3.1. Разборные и неразборные соединения. Классификация. Области применения и технологические особенности различных видов соединений. Требования к конструкции соединяемых деталей.
Раздел 4. Направляющие для обеспечения направления движения.
4.1. Направляющие для вращательного и поступательного движения. Классификация и требования к направляющим. Конструктивные и технологические особенности. Области применения.
Раздел 5. Упругие элементы приборов и технология их изготовления.
5.1. Характеристики упругих элементов. Классификация, особенности конструкции и технологии изготовления. Области применения различных видов упругих элементов.
Раздел 6. Элементная база электронных устройств.
6.1. Пассивные ЭРЭ. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. Типы корпусов интегральных схем. Бескорпусные полупроводниковые приборы и интегральные схемы. Устройства отображения информации. Способы установки ЭРЭ в зависимости от их конструктивных особенностей. Диалектика развития элементной базы и ее влияние на конструкцию.
Раздел 7. Конструирование и технология изготовления печатных плат и печатных узлов.
7.1. Терминология. Виды печатных плат, их конструкционные, эксплуатационные и технологические особенности.
7.2. Материалы для печатных плат. Требования к компоновке и трассировке ПП. Методы снижения трудоемкости топологических работ. Расчет электрических параметров печатных плат.
7.3. Технология изготовления ПП. Методы изготовления и методы нанесения конфигурации печатного рисунка. Технология процессов пайки навесных элементов. Групповые процессы пайки.
Раздел 8. Конструирование и технология электрических соединений.
8.1. Общие требования к электрическим соединениям. Методы и технология объемного монтажа. Монтаж накруткой. Ленточные провода и кабели.
8.2. Разъемные электрические соединения. Соединители непосредственного и косвенного контактирования, внутриблочные и межблочные. Зависимость качества соединения от способа контактирования и др. параметров контактов.
Раздел 9. Конструирование и технология изготовления несущих конструкций электронных устройств.
9.1. Требования к конструкции несущих конструкций. Виды корпусов. Способы установки печатных плат и других элементов. Стандартизация и унификация. Обеспечение конструктивной совместимости при разработке. Методы изготовления корпусов и применяемые материалы.
Раздел 10. Конструктивно-технологические методы защиты технических изделий от внешних воздействий.
10.1. Защита от механических воздействий. Требования к конструкции при воздействии механических нагрузок. Расчет резонансных частот и конструктивные методы их изменения. Амортизация. Виды амортизаторов и способы их установки.
10.2. Защита от тепловых нагрузок. Виды теплообмена. Тепловой расчет коэффициентным методом. Виды охлаждения, особенности и области применения. Охлаждение отдельных элементов электронных устройств. Расчет радиаторов для ПП и ИС. Термостатирование.
10.3. Защита электронных устройств от паразитных наводок. Виды паразитной связи. Электростатическое, магнитное и электромагнитное экранирование. Экранирование проводов и кабелей. Защита от паразитной связи через общее сопротивление.
10.4. Защита технических изделий от атмосферных воздействий. Влияние влаги на конструкцию. Защитные покрытия. Частичная и полная герметизация. Влагопоглотители.
Раздел 11. Учет эргономических факторов при конструировании и основы художественного конструирования.
11.1. Основные характеристики человека-оператора. Антропометрические, физиологические, психофизиологические и гигиенические показатели.
11.2. Художественное оформление конструкций. Основы композиции. Выразительность, гармоничность, пропорциональность, цветовая гармония. Особенности внешнего оформления профессиональных и бытовых изделий.
11.3. Требования к конструкции по безопасности. Основные конструктивные меры обеспечения безопасности.
Раздел 12. Оформление конструкторской документации.
12.1. Правила выполнения деталировочных чертежей, чертежей общего вида, сборочных чертежей и различных схем. Спецификация и перечень элементов. Условные и упрощенные изображения на чертежах.
12.2. Правила оформления чертежей печатных плат и печатных узлов.
Раздел 13. Оформление технологической документации.
13.1. Правила заполнения маршрутных и операционных карт. Разработка процессов изготовления и сборки различных изделий (печатных плат, приборов и т.п.).
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ Не предусмотрен.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 6.1. Рекомендуемая литература а) основная литература:
1. Элементы приборных устройств. В двух частях. Под ред. Тищенко О.Ф. ВШ, 1982.
2. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств. ВШ, 1990.
3. Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Ушаковой С.Е. Радио и связь, 1986.
4. Взоров В.И., Лунчева Т.М. Основы конструирования средств измерений. Методические указания к выполнению курсового проекта. МИЭМ, 1991.
б) дополнительная литература:
1. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронно-вычислительных машин и систем. ВШ, 1986.
2. Справочник конструктора РЭА. В двух томах. Под ред. Варламова Р.Г. Радио и связь, 1980.
3. Справочник технолога-приборостроителя. 2-е изд. под ред. Сыроватченко П.В., 1980.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Не предусмотрены.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Не предусмотрено.
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Изложение материала по дисциплине должно опираться на ранее изученные дисциплины: «Инженерная графика», «Материаловедение» и др.
2. Закрепление материала, изучаемого в дисциплине, должно проводиться при выполнении курсового проекта.
3. В часы самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя изучаются отдельные теоретические вопросы, которые не излагались на лекциях, осваиваются расчеты с помощью средств вычислительной техники.
4. Предполагается подготовка обзоров по темам, рекомендуемым преподавателем, изучение материалов лекций и подготовка ответов на контрольные вопросы, подготовка к практическим занятиям и выполнение заданий с соответствующим оформлением.
5. Оставшиеся часы, отведенные на самостоятельную работу, могут быть использованы для выполнения индивидуальных заданий, написания рефератов, проведение консультаций и текущего контроля усвоения учебного материала (контрольные работы или тестирование). Автор программы: __________________ /Взоров В.И./
|