для обработки особо миниатюрных деталей изготовление инструмента прак­тически неосуществимо (например, для отверстий диаметром 5... 10 мкм), лу­чевая обработка является единственно возможной.

Оба метода позволяют проводить такие операции, как разрезку мате­риалов, получение фасонных поверхностей и т. д. При этом, поскольку ин­струментом является сфокусированный луч, вопрос об износе инструмента так же, как и об ошибках, связанных с этим износом, полностью снимается.

При обработке электронным лучом расплавление и испарение проис­ходит за счет повышения температуры материала при резком торможении потока электронов в месте встречи его с обрабатываемой поверхностью. Для получения мощного потока электронов электронный пучок, эмитируемый вольфрамовым катодом в электронной пушке, ускоряется напряжением, приложенным между катодом и анодом, юстируется и фокусируется при помощи системы магнитных линз. Стигматор придает лучу круглую форму, а перемещение луча по поверхности изделий осуществляется отклоняющей системой. Кроме того, изделие, закрепленное на координатном столике, са­мо может перемещаться относительно луча. Все устройство находится в ва­куумной камере. Энергия луча (в электрон-вольтах) пропорциональна заря­ду электронов, их количеству и величине ускоряющего напряжения.

Обработка световым лучом имеет ряд преимуществ: для обработки не требуется создания вакуума, при котором значительно труднее управлять технологическим процессом; нет рентгеновского излучения, сопутствующе­го обработке электронным лучом; лазерные установки конструктивно проще электронных пушек; в некоторых случаях механическая обработка может осуществляться за прозрачной преградой (например, в запаянной колбе).

Главным недостатком обработки световым лучом является отсутствие надежных методов управления движением луча по обрабатываемой поверх­ности, поэтому при обработке перемещается сама деталь.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные методы формообразования деталей ЭВМ и систем.

2. Какой самый точный и производительный метод литья?

3. Перечислите основные методы холодной штамповки.

4. Какие способы штамповки применяются для получения полых деталей?

5. На какие группы делятся пластмассы?

6. Перечислите основные способы переработки пластмасс в изделия.

7. Какие виды обработки выполняются на станках токарной группы?

8. Почему на станках-автоматах продольного точения обрабатывают точные дета­ли с большим отношением длины к диаметру?

9. Какие поверхности обрабатывают фрезерованием?

Какую обработку можно осуществлять лазером?

10. СБОРКА И МОНТАЖ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

10.1. Сборочно-монтажные операции

Трудоемкость сборочно-монтажных работ составляет 40...75 % общей трудоемкости изготовления ЭА. Сборочно-монтажные работы усложняются широкой номенклатурой выпускаемой продукции, преобладанием малых по размеру и массе деталей и сборочных единиц, значительным объемом в об­щей трудоемкости сборки проверочных и регулировочных работ, многооб­разием технических процессов сборки и электрического монтажа.

Большинство сборочных операций выполняются вручную с использо­ванием простой оснастки. Для повышения производительности, снижения трудоемкости и повышения качества ЭА передовые предприятия применя­ют средства механизации и автоматизации сборочно-монтажного процесса, гибкие производственные системы.

Основными сборочно-монтажными операциями при производстве ЭА являются: свинчивание (завинчивание), соединение методом пластического деформирования, сварка, пайка, склеивание, намотка, накрутка.

Соединение свинчиванием обеспечивает высокие прочностные харак­теристики аппаратуры и возможность быстрой разборки. В единичном и мелкосерийном производстве сборку резьбовых соединений проводят в ос­новном вручную при помощи ключей, отверток и других инструментов. В серийном производстве для сборки резьбовых соединений применяют меха­низированный инструмент (электроотвертки, гайковерты, шпильковерты и т.д.), при этом винты, гайки и шпильки подаются, как правило, вручную. В настоящее время применяют механизированные инструменты с автоматиче­ской подачей крепежа. При крупносерийном и массовом производстве резь­бовые соединения следует выполнять на специальных автоматах и автома­тизированных робототехнологических комплексах.

Соединение методом пластического деформирования имеет не­сколько разновидностей: склепывание (клепка, расклепка), запрессовка, развальцовка. Соединение склепыванием применяют для изделий, работающих при высоких температурах и давлениях; для соединения неметаллических деталей с металлическими. Основной деталью соединения является заклепка с полукруглой головкой. Получили распространение более технологичные конструкции заклепок, в частности, трубчатые и полутрубчатые, расклепка и развальцовка которых менее трудоемка.

Основными технологическими переходами при склепывании являют­ся сверление или пробивка отверстий; соединение склепываемых деталей; развертывание соединяемых деталей для обеспечения соосности; установка заклепки; склепывание давлением или ударом. Для выполнения соединения склепыванием используют механические эксцентриковые, пневматические, электромагнитные, вибрационные и другие прессы. В крупносерийном и массовом производстве применяют клепальные полуавтоматы и автоматы, выполняющие пробивку отверстий, вставку заклепок и осадку их головок. Наибольшую производительность обеспечивают роторные многопозицион­ные прессы.

Соединение деталей запрессовкой проводится в холодном состоянии давлением или ударом. Усилие запрессовки зависит от натяга, материала сопрягаемых деталей, их точности и шероховатости. Основными условиями обеспечения высокого качества сборки запрессовкой деталей с натягом яв­ляются точное направление запрессовываемой детали в приспособлении в процессе запрессовки; осевое приложение усилий запрессовки к базовым опорам; создание плавающих опор в приспособлениях для центрирования собираемых деталей; контроль собираемых деталей по погрешности формы; контроль за усилием запрессовки.

Развальцовку применяют для сборки деталей из хрупких материалов. При этом инструменту (вальцовке) помимо осевого перемещения сообщает­ся вращательное.

Пайка — процесс соединения металлических деталей при помощи расплавленного припоя, вводимого в зону соединения деталей. При монтаже ЭА применяют в основном мягкие оловянно-свинцовые припои. Для пайки необходимы флюсы, чтобы защитить основной металл и припой от окисле­ния, растворить образовавшиеся окислы, смочить поверхность металлов и обеспечить лучшее растекание припоя. Используют трубчатый припой с флюсом, который можно дозировано подавать к месту пайки. Пайка твер­дым припоем обеспечивает высокую прочность швов и применяется для сборки изделий, например волноводов.

В настоящее время используют разнообразные способы пайки: паяль­ником, погружением, волной припоя, паяльными муфтами, паяльными пас­тами в термопечах и др. Пайку можно проводить в вакууме, в нейтральной или восстановительной среде, предохраняющей место пайки от окисления, с наложением ультразвуковых колебаний. Нагрев при пайке осуществляется жалом паяльника, в ваннах, печах, с помощью горелок, токами высокой час­тоты, на электроконтактных машинах. Перед пайкой необходимо совмес­тить с определенной точностью соединяемые припоем поверхности.

Сварка — процесс получения неразъемного соединения за счет рас­плавления и совместной кристаллизации двух свариваемых материалов или без расплавления в результате электронного взаимодействия свариваемых материалов. В производстве ЭА применяют сварку электронным и световым лучом, диффузную сварку, термокомпрессионную, ультразвуковую, холод­ную сварку давлением. Важнейшим направлением совершенствования тех­нологических процессов сварки является их механизация и автоматизация, использование сварочных роботов.

Склеивание — процесс соединения различных материалов с помо­щью клеев. Склеивание как метод сборки при производстве ЭА находит все большее распространение. Клеящие вещества удерживают соединяемые де­тали силами адгезии. Склеивание — наиболее рентабельный, а нередко единственный метод соединения разнородных материалов: резины с метал­лом, пластмассы с металлом, стеклами, ситаллами, керамикой и др. Склеи­вание является основной операцией в производстве слоистых пластиков, фольгированных диэлектриков, многослойных ПП. С помощью клея можно надежно крепить на платах навесные элементы. Соединения, получаемые склеиванием, обладают теплоизолирующими, звукопоглощающими, демп­фирующими свойствами, герметичностью. Склеивание отличается просто­той технологии, применяется в поточном производстве и имеет низкую се­бестоимость сборки.

Намотка — процесс механической или ручной укладки провода на каркас или оправку при изготовлении катушек контуров, обмоток транс­форматоров, дросселей, реле, резисторов и других элементов ЭА. Обмотка — конструктивная часть намоточного узла, состоящая из намотанного мате­риала, выводов, отводов, внутренней, промежуточной и внешней изоляции. Намотка — сложная и трудоемкая сборочная операция, включающая не­сколько технологических переходов. Для повышения производительности и снижения трудоемкости изготовления различных обмоток (особенно в крупносерийном и массовом производстве) в настоящее время разрабаты­ваются и внедряются автоматические намоточные станки, обеспечивающие установку каркасов на оправку, намотку провода на каркас, крепление вит­ков, производство выводов, их зачистку и лужение, съем готовой продукции.

Накрутка — метод получения контактных соединений между жилой (проводником) и штырем с острыми кромками. Проводник накручивается непосредственно на штырь с усилием, равным 70 % предела прочности про­вода на разрыв. При этом 4—6 витков провода механически закрепляются на кромках штыря, образуя газонепроницаемое соединение, надежность ко­торого выше паяного. Для накрутки применяют специальные пистолеты и установки с ЧПУ.

Процесс сборки и монтажа с использованием рассмотренных сбороч­ных методов состоит из следующих этапов:

• подача собираемых деталей (элементов) к месту сборки;

• взаимная ориентация (базирование) деталей перед их соединением;

• соединение сборочных элементов в сборочную единицу;

• закрепление сборочных элементов (сборочной операции);

• контроль.

Для выполнения каждого из этапов используют различную оснастку. Возможно выполнение всех этапов на многооперационном оборудовании. Важным этапом сборки является ориентация собираемых деталей (элемен­тов) перед их соединением. Необходимая точность взаимного положения деталей определяется многими факторами и может быть рассчитана заранее.

Требования к оснастке в части концентрации операций, автоматиза­ции, многоместности, быстродействия и т. п. во многом определяются объ­емом выпуска изделий. Для мелкосерийного производства в основном при­меняют простую однооперационную технологическую оснастку (часто с ручным приводом), универсально-переналаживаемую оснастку, универ­сальную оснастку с элементами гибкой переналадки. Для серийного произ­водства используют высокопроизводительную механизированную оснастку (с пневмоприводом, гидроприводом, электродвигателем), частично или пол­ностью автоматизированную. Оснастка и технологические модули встраи­ваются в гибкое производство и предназначены для выполнения нескольких операций. Для крупносерийного и массового производства характерно ис­пользование сложной многооперационной, многоместной, как правило, ста­ционарной оснастки, работающей в автоматическом режиме.