Тема 1.1 ЕСКД. Оформление конструкторских решений

План

1. Понятия ЕСКД. Содержание и состав стандартов

2. Изделия. Виды изделий

3. Виды и комплектность конструкторской документации на печатных узлах

4. Стадии разработки конструкторской документации (КД) изделия

5. Основные требования к выполнению КД

Ключевые понятия:

конструкторская докуменция

изделие

деталь

комплект

комплекс

сборочная единица

техническое задание

техническое предложение

чертеж

схема

Понятия ЕСКД. Содержание и состав стандартов

При разработке любых изделий одним из основных руководящих документов является Единая Система Конструкторской Документации (ЕСКД).

ЕСКД - представляющая собой комплекс государственных стандартов, устанавливающих единые взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации (КД).

Стандарты ЕСКД распределены по 10-ти классификационным группам:

0. Общие положения;

1. Основные положения;

2. Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах;

3. Общие правила выполнения чертежей;

4. Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения;

5. Правила обращения конструкторской документации (учет, хранение, дублирование и внесение изменений);

6. Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации;

7. Правила выполнения схем;

8, 9. Прочие стандарты.

Обозначение стандартов ЕСКД включает указание категории стандарта (ГОСТ), системы (2), группы, порядкового номера стандарта в группе и года утверждения стандарта.

Изделия. Виды изделий

В соответствии с ЕСКД изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Все изделия можно разделить на следующие четыре вида: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты. В зависимости от наличия в изделии составных частей изделия делят на специфициро­ванные и неспецифицированные (сущность этого понятия разъяснена далее).

Детали, не имеющие составных частей, относят к неспецифицированным изделиям. Все остальные изделия (сборочные единицы, комплексы и комплекты) всегда имеют составные части и являются специфицированными.

Рассмотрим основные признаки, на основании которых каждое изделие относят к одной из че­тырех групп.

Деталь — изделие, изготовленное из одного куска однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций например валик из одного куска металла.

Материал, из которого изготовлена деталь, сам по себе может быть сложным, например кабель, имеющий жилу в несколько проволок и несколько слоев изоляции. Отрезок кабеля заданной длины является деталью, так как он изготовлен из однородного по наименованию и марке материала. Между тем два куска кабеля, спаянных между собой, уже не являются деталью, так как для их изготовления применена сборочная операция — пайка.

К деталям относят изделия, изготовленные из одного куска материала применением местной пайки, сварки, склейки, сшивки и.т.д. Приметкой детали является коробка, согнутая из одного куска листового метала, стенки которой соединены сваркой. К деталям относят все указанные изделия, подвергнутые покрытию (покраска, хромирование), хотя для выполнения покрытия требуется уже другой материал.

Сборочная единица — изделие, состоящее из двух или более составных частей, соединенных между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, сочленением, сшивкой, укладкой и т.п.).

Примером сборочных единиц является коробка, изготовленная из нескольких кусков материа­ла, соединенных сваркой, телефонный аппарат, комнатная телевизионная антенна и т. п.

К сборочным единицам относят изделия из пластмассы, имеющие арматуру, изготовленную из другого материала.

В состав сборочной единицы могут входить детали, другие сборочные единицы и комплекты.

Комплекс — два или более специфицированных изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Каждое из изделий, входящих в комплекс, должно служить для выполнения одной или нескольких основных функций, установленных для всего комплекса.
Примером комплекса являются связной приемник, состоящий из двух блоков (блока питания и блока приемника), которые соединяются у потребителя кабелем; ракета и устройство, передающее на неё радиосигналы управления, и т. п.

В комплекс кроме изделий, выполняющих основные функции, могут входить детали, сборочные единицы и комплекты, предназначенные для выполнения вспомогательных функций. К числу таких изделий можно отнести детали и сборочные единицы, необходимые для монтажа изделия на месте эксплуатации, комплект запасных частей и.т.п.

Комплект - -два или более изделия, не соединенные на предприятии-изготовителе, но имею­щие общее эксплуатационное назначение вспомогательною характера, например комплект за­пасных частей, комплект инструмента и принадлежностей и т. п.

Часто встречаются случаи, когда к детали или сборочной единице, предназначенной для выполне­ния некоторой основной функции (например, осциллографу), придают другие сборочные единицы или Детали, выполняющие вспомогательные функции (запасные части, инструменты), причем эти вспомо­гательные изделия не соединены с основными. Такую совокупность изделий относят к комплектам. В состав комплектов могут входить детали, сборочные единицы и другие комплекты.

В конструкции радиоэлектронной аппаратуры широко используют изделия, которые выпускают специализированные предприятия. К числу таких изделий относят, например, резисторы, конденса­торы, полупроводниковые приборы и т. п. Предприятие-изготовитель радиоэлектронной аппаратуры получает их в готовом виде. Такие изделия называют покупными.

Виды и комплектность КД на ПУ

К конструкторским документам относят графические и текстовые документы, которые содержат данные, необходимые для разработки или изготовления, контроля, эксплуатации и ремонта изде­лий.

Конструкторские документы разделяют на проектные и рабочие. Проектные документы содер­жат данные, необходимые для разработки изделия (техническое предложение, эскизный и техни­ческий проекты).

В состав рабочей документации могут входить следующие виды конструкторских документов, которым присвоены соответствующие шифры (указаны в скобках):

а) чертеж детали (шифра не имеет);

б) сборочный чертеж (СБ):

в) габаритный чертеж (ГЧ):

г) монтажный чертеж (МЧ);

д) схемы (шифр зависит от вида и типа схемы):

е) спецификация (шифра не имеет);

ж) ведомость спецификаций (ВС);

з) ведомость покупных изделий(ВП);
и) технические условия (ТУ);

к) эксплуатационные документы (шифр зависит от вида документа);

л) ремонтные документы; м) ряд других документов.

Из числа перечисленных документов обязательными являются чертежи деталей, сборочные черте­жи — для сборочных единиц, спецификации — для сборочных единиц, комплексов и комплектов. В зависимости от конструктивных особенностей и назначения изделия для него разрабатывают кроме обязательных и другие виды документов. Например, для изготовления рукоятки переключателя достаточно иметь чертеж; для изготовления магнита электродинамического громкоговорителя кроме чертежа необходимо иметь технические условия, в которых должны быть приведены требования к электромагнитным характеристикам изделия, а также методы их проверки и другие сведения. Для ра­диоприемного устройства кроме чертежей и технических условий нужно иметь схему и эксплуата­ционные документы (формуляр или паспорт, техническое описание и инструкцию по эксплуатации).

Рассмотрим основные понятия, определяющие комплектность конструкторских документов. Ос­новной конструкторский документ изделия — это такой документ, который в отдельности или в совокупности с другими записанными в нем документами полностью и однозначно определяет изделие и его состав. Для сборочных единиц, комплексов или комплектов за основной конструкторский документ принимают спецификацию Для деталей основным конструкторским документом является чертеж детали Если данное изделие входит в состав другого, более сложного изделия, то в специ­фикацию и другие документы этого более сложного изделия записывают обозначение основного конструкторского документа данного изделия.

Основной комплект конструкторских документов изделия — это комплект документов, относя­щихся ко всему изделию в целом. Например, основной комплект конструкторских документов прием­ного устройства включает спецификацию, сборочный чертеж, схему электрическую принципиаль­ную, схему электрическую функциональную, технические условия, эксплуатационные документы и другие документы, относящиеся ко всему приемному устройству в целом. В основной комплект конструкторских документов не входят конструкторские документы составных частей изделия.

Полный комплект конструкторских документов изделия включает: I) основной комплект кон­структорских документов на данное изделие; 2) основные комплекты конструкторских докумен­тов всех составных частей, входящих в состав данного изделия; 3) основные комплекты конст­рукторских документов всех составных частей, входящих в части,, упомянутые в п. 2 и т. д.

Стадии разработки конструкторской документации (КД) изделия

Разработка конструкторской документации начинается с разработки технического задания (ТЗ). Техническое задание должно содержать данные о назначении изделия, его тактико-технических ха­рактеристиках, условиях эксплуатации, показателях качества, технико-экономических характеристи­ках, составе конструкторской документации и стадиях ее разработки.

После согласования и утверждения технического задания заказчиком и разработчиком оно стано­вится документом, на основании которого выполняются все остальные этапы работы.

Следующей стадией разработки является техническое предложение. На этой стадии производит­ся анализ технического задания, сравнительная оценка разрабатываемого и существующих изделий, оценка различных вариантов возможного решения поставленной задачи. На основании этих мате­риалов дается техническое, а также технико-экономическое обоснование целесообразности разработ­ки конструкторской документации нового изделия. Работа над техническим предложением заканчи­вается рассмотрением и утверждением его заказчиком.

Следующая стадия — разработка документации эскизного проекта. На этой стадии выбирают оп­тимальные варианты исполнения изделия, его структурную схему и принцип конструктивного ис­полнения. Для этого делают необходимые расчеты, разрабатывают схемы, разрабатывают эскизы, изготавливают и испытывают макеты отдельных частей или всего изделия, выбирают основную элементную базу, на которой будет построена схема изделия (полупроводниковые приборы, мик­росхемы и т. п.). Документация эскизного проекта должна содержать данные о назначении изделия, его основных параметрах и габаритных размерах. Рассмотренный и утвержденный заказчиком эскиз­ный проект является основанием для выполнения технического проекта.

Цель технического проекта — выработать окончательные технические решения по схеме и конст­рукции, на основании которых можно приступить к выполнению комплекта рабочей документации. Для этого на этапе технического проекта производят полный расчет принципиальней схемы, разбивку изделия на блоки и субблоки, делают чертежи и изготавливают по ним конструктивный макет, который является прообразом будущего изделия. Этот макет под­вергают всесторонним испытаниям, по результатам которых вносят необходимые исправления в схему и конструкцию изделия. После утверждения технического проекта заказчиком приступают к раз­работке конструкторской документации опытною образца (опытной партии). Разработанная при этом документация должна удовлетворять всем требованиям, которые изложены раннее. По этой документации производят изготовление опытных образцов, которые разработчик подвергает ис­пытаниям на соответствие всем требованиям технического задания (заводские испытания). По ре­зультатам испытаний вносят коррекцию в рабочую документацию и ей присваивают литер О. Поло­жительные результаты заводских испытаний служат основанием для предъявления образцов на го­сударственные испытания, которые проводит государственная комиссия.

Но замечаниям, сделанным в результате государственных испытаний, в конструкторскую доку­ментацию вносят коррекцию и документации присваивается литер О.

После этого документацию на изделие передают для подготовки серийного производства. При этом разрабатывают технологические процессы, конструируют и изготавливают инструмент, при­способления и нестандартную измерительную аппаратуру.

По оснащенному таким образом технологическому процессу выпускают установочную серию изделия. По результатам выпуска и испытаний установочной серии производят корректировку конструкторской документации, технологического процесса и изготовленного оборудования, а конструкторской документации присваивают литер А. После этого изготавливают и испытывают головную серию. По ее результатам корректируют конструкторскую документацию и присваива­ют ей литер Б. Выполненная таким образом документация считается отработанной и проверенной при изготовлении изделия по зафиксированному и полностью оснащенному технологическому процессу.

Основные требования к выполнению КД

Чертеж детали и сборочный чертеж (СБ). Чертеж должен содержать изображение изделия и другие данные, необходимые для изготовления (сборки —для СБ) и контроля.

Количество проекций, видов, разрезов и сечений на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для того, чтобы иметь полное представление о форме детали (для чертежа детали) и о взаимной связи соединяемых частей (для сборочного чертежа). Чертежи деталей должны содержать сведения о форме, размерах, предельных отклонениях, чистоте поверхности, покрытии, материале и его свойствах после обработки например, твердость после закалки). Количество сборочных чер­тежей должно быть минимальным, но достаточным для проведения по ним рационального про­цесса сборки и контроля изделия. Рабочие чертежи следует разрабатывать так, чтобы при их ис­пользовании требовался минимум дополнительных документов. Рабочие чертежи должны содер­жать минимум ссылок на другие документы.

Допускается давать в чертежах ссылки на стандарты, технические условия и другие докумен­ты, если они полностью и однозначно определяют соответствующие требования.

На рабочих чертежах не допускается давать технологические указания, за исключением случаев, когда существует единственный способ изготовления или контроля, который может гарантировать требуемое качество изделия.

Изделие должно быть показано на чертеже с теми размерами и до­пусками, какие оно будет иметь после изготовления. Для изделий с покрытиями раз­меры и чистоту поверхности на чертежах показывают без учета покрытия. Но если оно влияет на сопряжение изделий (размеры и чистоту поверхности необходимо выдержи­вать с учетом покрытия), то соответствующие размеры и обозначения шероховатости отмечают знаком «*» и на поле чертежа в технических требованиях делают запись «*Размеры и шероховатость поверхности после покрытия».

В одной из граф основной надписи чертежа детали помещают данные, характеризующие материал, из которого она должна быть изготовлена. Эти данные включают в себя наимено­вание материала, марку, качественную характеристику (если она существует), номер стандарта или технических условий, по которым выпускается материал. Если деталь будет изго­товлена из материала определенного сортамента, то в этой же графе должны содержаться наименование сортамента, его размерная и качественная характеристики (если они сущест­вуют), номер стандарта или технических условий, устанавливающих сортамент. Например,; деталь 20 ГОСТ 1050—74, круг 56 ГОСТ 2590—71.

Рабочие чертежи разрабатывают на каждую деталь. Допускается не делать чертеж на детали, изготовленные из сортового материала резкой под прямым углом и из листового материала резкой по периметру прямоугольника или окружности без последующей обработ­ки, на несложные деревянные конструкции и на изделия индивидуального производства, меры и форма которых определяются по месту расположения детали. В этом случае в сборочных чертежах и их спецификациях указывают данные, необходимые для изготовле­ния и контроля таких деталей. Если сборочная единица должна изготовляться наплавкой на детали металла или сплава, опрессовкой их пластмассой, резиной и т. п., то на наплавляемый материал, на резину или пластмассу отдельные чертежи не выпускают. В этом случае на сбо­рочном чертеже показывают все необходимые размеры, допустимые отклонениями шерохо­ватость поверхности.

Сборочный чертеж должен содержать размеры, предельные отклонения и другие пара­метры и требования, которые не обеспечиваются сопряжением поверхностей соединяе­мых изделий и должны быть выполнены или проконтролированы но этому чертежу, указа­ния о характере сопряжения или способе соединения неразъемных соединений, а также номера позиций всех составных частей, совпадающие с номерами позиций в спецификации этого сборочного чертежа.

На сборочном чертеже должны быть указаны габаритные размеры. Кроме того, следует указывать установочные и присоединительные размеры, к числу которых относятся коор­динаты и размеры крепежных отверстий или элементов крепления, координаты и размеры элементов конструкции, которые служат для сопряжения по другому сборочному чертежу.

Сборочные чертежи разрешается выполнять упрощенно. На контурных очертаниях пред­метов допускается не изображать мелкие выступы и впадины, зазоры между стержнем и от­верстием, фаски, округления, проточки, выступы, накатки, если все эти упрощения не затруд­няют пользование чертежом в процессе изготовления и контроля изделия.

Габаритный чертеж (ГЧ). Габаритный чертеж используется организацией, проектирую­щей размещение изделия на объекте, где оно будет эксплуатироваться. На габаритном чертеже изделие изображают так, чтобы были видны крайние положения перемещающихся частей. Изображение изделия показывают с максимальными упрощениями. Допускается не показывать элементы, незначительно выступающие за основной контур.

Количество видов на габаритном чертеже должно быть минимальным, но достаточ­ным для того, чтобы дать исчерпывающее представление о внешних очертаниях предмета, о расположении элементов связи изделия с другими изделиями и об элементах настройки и управления (шкалы, ручки и т. д.). На габаритном чертеже проставляют габаритные, устано­вочные и присоединительные размеры. Установочные и присоедини размеры, определяющие связь изделия с другими изделиями, должны иметь предельные отклонения. Габаритные чер­тежи не предназначены для изготовления по ним изделия и не должны содержать соответст­вующих данных.

Спецификация. Это документ, определяющий состав сборочной единицы; комплекса или комплекта. Спецификацию составляют на все перечисленные изделия и выполняют на отдельных листах, за исключением случая, когда для сборочной единицы чертеж и специ­фикацию можно разместить на формате А4.

В общем случае спецификация состоит из разделов, расположенных в такой последова­тельности: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы., комплекты. В зависимости от состава изделия те или иные раз­делы могут отсутствовать.

В раздел «Документация» вносят основной комплект конструкторских документов изде­лия (за исключением его спецификации), а также документацию на детали, кроме их чер­тежей (если такая имеется). В разделы «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали» вносят соответствующие составные части, непосредственно входящие в специфицируемое из­делие. При этом «Комплексы» и «Сборочные единицы» записывают за обозначением специ­фикации, а входящие в них составные части по отдельности не вписывают.

Спецификацию составляют на специальных формах, предусмотренных ГОСТом.

Ведомость спецификации (ВС). Это документ, включающий перечень спецификаций всех составных частей изделия, содержащий сведения о количестве этих составных частей и указание о том, в какую составную часть непосредственно входит данное изделие.

В ведомость спецификаций записывают спецификацию изделия, спецификации всех со­ставных частей изделия, спецификации комплектов и ведомость эксплуатационных докумен­тов. Если какая-либо составная часть изделия имеет свою ВС, то спецификации, записанные в этой ВС не перечисляют в ведомости спецификаций изделия. В этом случае в конце спецификаций изделия дают ссылки на ВС входящих составных частей.

Для каждой записываемой в ВС спецификации составной части изделия указывают:

а) обозначение спецификации изделия; б) наименование изделия в соответствии с его спецификацией; в) обозначение спецификации, куда непосредственно входит составная часть изделия: г) количество составных частей изделия, входящих в каждую спецификацию; д) общее количество составных частей изделия.

Схемы. Применяемые в аппаратуре схемы подразделяют на следующие виды: электриче­ская (Э); кинематическая (К); гидравлическая (Г); пневматическая (П); оптическая (Л). Прак­тически для всех изделий электронной техники, имеющих в своем составе электрорадиоэле­менты (резисторы, конденсаторы, транзисторы и т. д.), разрабатывают схемы электрические.

Если изделие имеет подвижные части со сложной кинематикой, то для таких изделий разрабатывают кинематические схемы. Гидравлические, оптические или пневматические схемы разрабатывают для изделий, которые имеют соответствующие устройства.

Ведомость покупных изделий (ВП) - документ, содержащий полный перечень покупных изделий, применённых в данном изделии.

Технические условия (ТУ) - документ, содержащий потребительские показатели изделия и методы контроля его качества. Технические условия составляют на изделия, предназначенные для самостоятельной поставки, а также в том случае, когда чертёж не содержит всех требований, необходимых для обеспечения определённых свойств изделия.

Эксплуатационные документы. Эксплуатационные документы составляют на изделия для которых монтаж, использование, техническое обслуживание, транспортирование или хранения могут обеспечены при наличии сведений об устройстве, составе, технических параметрах. Правилах эксплуатации и т. п.

Если объем сведений, необходимых для обеспечения правильной эксплуатации незначителен их можно разместить в виде табличек и маркировок на самом изделии, то эксплуатационные документы не составляют.

К числу эксплуатационных документов относят: формуляр (или паспорт), техническое описание, инструкцию по эксплуатации, инструкцию по монтажу и регулированию изделия на месте его установки, ведомость эксплуатационных документов и др.

В зависимости от вида изделия, его сложности условий эксплуатации в комплект эксплуа­тационных документов могут входить все или только часть перечисленных.

Рассмотрим, какие вопросы должны быть освещены в каждом эксплуатационном доку­менте.

Техническое описание (ТО) предназначено для изучения изделия и должно содержать: а) назначение изделия; б) его технические данные; в) состав изделия; г) описание устройства и работы изделия и его составных частей; д) данные для размещения и монтажа изделия; е) пе­речень контрольно-измерительных приборов, инструмента и принадлежностей, используе­мых при эксплуатации изделия; ж) описание способов маркирования и пломбирования изде­лия, его тары и упаковки.

Инструкция по эксплуатации (ИЭ) должна содержать следующие сведения, необходимые эксплуатирующему персоналу для правильной работы с изделием: а) меры безопасности; б) порядок установки; в) порядок подготовки к работе; г) порядок работы с изделием; д) пере­чень технических параметров, характеризующих исправное состояние изделия и методы их измерения; е) методы определения неисправного участка схемы или конструкции и методы устранения неисправностей; ж) указания по техническому обслуживанию (профилактическая проверка параметров, настройка, регулировка, смазка и т. п. и периодичность проведения); з) правила хранения и транспортирования.

Формуляр (ФО) составляют на изделия, для которых необходимо вести учет их техниче­ского состояния и данных по эксплуатации (учет времени работы, регистрации неисправно­стей, проведенных работ по техническому обслуживанию, ремонту и т. д.). Формуляр явля­ется документом, удостоверяющим гарантированные предприятием-изготовителем основ­ные технические параметры изделия, и содержит следующие сведения: а) основные техни­ческие данные; б) состав комплекта постановки.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что представляет собой ЕСКД?

2. Перечислите виды изделий?

3. Охарактеризуйте графические и текстовые документы.

4. С какого документа начинается разработка КД?

5. Перечислите виды и типы схем.

Литература:

Основна:

1. Практическое пособие по учебному конструированию РЭА./В.Т. Белинский, В.П. Гондюл, А.Б. Грозин и др. Под ред. К.Б. Круковского-Синевича, Ю.Л. Мазора.-К.: Вища шк., 1992.- с.171

2. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры.- Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние., 1984.- с. 14-23

Додаткова:

3. Ермаков Е.С., Жоржолиани Б.Л. Наладка технологического оборудования производства радиодеталей.-М.: Высш. Шк., 1986. с. 189-192

4.Фрумкин Т.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры.-М.: Высш. шк., 1985.- с.27-31

5. ГОСТ 2.105-79 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.