Технологический процесс сборки и регулировки ионного источника очистки

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет компьютерного проектирования

Кафедра электронной техники и технологии

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

НА ТЕМУ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ И РЕГУЛИРОВКИ

ИОННОГО ИСТОЧНИКА ОЧИСТКИ

Выполнила:

ст. гр 911101 Громова А.Г.

Принял: Боженков В.В.

Минск 2012

Содержание

Введение

1. Описание принципа работы собираемого устройства

2. Анализ технических требований к качеству сборки

2.1 Дистиллированная вода. Требования по ГОСТ 6709-72

2.2 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия по ГОСТ 10157-79

2.3 Шрифт 4-Пр3 СТБ 992-95

2.4 Технические требования по СТБ 1022-96

3. Выбор и обоснование метода достижения точности замыкающего звена

4. Расчёт комплексного показателя технологичности изделия

5. Разработка технологической схемы сборки изделия

6. Выбор и обоснование маршрутной сборки

7. Выбор и обоснование технологического оборудования

8. Выбор и обоснование технологической оснастки

9. Выбор и обоснование технологических баз

11. Описание и нормирование технологического процесса сборки

12. Технико-экономическое обоснование технологического процесса сборки

Заключение

Список используемых источников

Введение

Ионный источник - устройство для получения направленных потоков (пучков) ионов <#"605952.files/image001.gif">

 Ионно-лучевая обработка (очистка, травление)

 Ионно-лучевое распыление материалов

 Ионно-лучевая обработка, сопровождающая процесс нанесения покрытия (ионное ассистирование)

 Нанесение многокомпонентных покрытий

Двухсторонняя обработка объектов

 Схема комбинированого источника ионов (ионно-лучевая очистка, распыление, ассистирование)

Целью настоящей работы является разработка технологического процесса сборки источника очистки ионного. Технология ионной очистки предназначена для финишной очистки поверхности подложки пучком ускоренных ионов с энергией до 1500 эВ от молекулярных частиц, адсорбированных газов, полимерных фрагментов, паров воды, а также для атомарной активации поверхностных связей подложки непосредственно перед нанесением тонкопленочного покрытия. Применение технологии ионно-лучевой очистки гарантирует существенно более высокую степень адгезии по сравнению с традиционными методами (например, тлеющий разряд или плазменная очистка), что в итоге обеспечивает более длительную и надежную эксплуатацию деталей с покрытиями.

очистка ионный сборка устройство

1. Описание принципа работы собираемого устройства

Рис.1. Принципиальная схема ионного источника.

Основными элементами устройства являются катод, анод и магнитная система, состоящая из магнитопровода и магнита. Силовые линии магнитного поля замыкаются между полюсами магнитного контура.

При подаче постоянного напряжения между анодом (положительный потенциал) и катодом (отрицательный или нулевой потенциал) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд. Наличие замкнутого магнитного поля между полюсами магнитного контура позволяет локализовать плазму разряда в разрядном промежутке между анодом и катодом. Эмитированные с катода под действием ионной бомбардировки электроны захватываются магнитным полем, им сообщается сложное циклоидальное движение по замкнутым траекториям в зазоре между магнитными полюсами, анодом и катодом. Электроны оказываются как бы в ловушке, создаваемой с одной стороны магнитным полем, возвращающим ионы на катод, с другой - самим катодом, который, обладая отрицательным зарядом, отталкивает электроны. Электроны циклируют в ловушке до тех пор, пока не произойдет несколько ионизирующих столкновений с атомами рабочего газа, в результате которых электрон, теряя полученную от электрического поля энергию, создает ионы.

Большинство ионов, участвующих в работе источников с замкнутым дрейфом электронов, однозарядные. Причина этого объясняется элементарно: как только атом теряет электрон, ускоряющее электрическое поле мгновенно выдергивает его из области плазмы до того, как произойдут последующие столкновения с высокоэнергетичными электронами и, следовательно, ионизация. Многозарядные ионы являются результатом столкновений с электронами, обладающими энергией, которой достаточно, чтобы за раз выбить два или более электронов из нейтральных атомов. Количество подобных столкновений в сравнении со столкновениями, выбивающими по одному электрону, пренебрежительно мало.

Рис.2. Распределение потенциала и форма магнитного поля.

Эффективное действие источника с замкнутым дрейфом электронов основано на снижении мобильности электронов плазмы в магнитном поле. Магнитное поле между внешним и внутренним полюсами магнитного контура общепринятой осесимметричной конфигурации источников с замкнутым дрейфом электронов существует преимущественно в радиальном направлении. Распределение радиального магнитного поля и результирующее распределение осевого потенциала вместе с движением электронов по спиральной траектории отображены на рисунках 2 и 3. Ионы входят в зону замкнутого дрейфа со стороны анода, где и ускоряются, формируя ионный пучок (слева направо на рисунке 3).

Осевое изменение силы радиального магнитного поля (рис.2а) имеет колоколообразное распределение, достигая максимума возле полюсов магнитного контура и снижаясь около анода и выходного конца источника. В результирующем распределении потенциала (рис.2б) максимум изменения потенциала лежит в области, где сила магнитного поля также максимальна.

Рис. 3. Азимутальный дрейф электронов.

Азимутальный дрейф электронов изображен на рисунке 3. Этот дрейф направлен по нормали к приложенным как электрическому E_z так и магнитному B_r полям (направление ЕхВ), следовательно, он и составляет ток Холла. Осевая плотность электронов в каждый текущий момент времени есть результат столкновений электронов с другими электронами, ионами, нейтральными атомами газа, стенками канала и колебаниями потенциала плазмы. Вследствие пониженной мобильности электронов по нормали к магнитному полю плазма способна противостоять существенной силе электрического поля, допуская утечку небольшого числа электронов из области замкнутого дрейфа. При соблюдении данного условия электрическое поле передает энергию в основном ионам, увеличивая их кинетическую энергию.

Если дрейф электронов затруднен, будет генерироваться вторичное электрическое поле. Это вторичное поле в конечном итоге выльется в компоненту дрейфа электронов, направленную параллельно приложенному электрическому полю между анодом и катодом, и, как следствие, в повышенную электронную проводимость. Для достижения высокого КПД источника с замкнутым дрейфом электронов необходимо обеспечить дрейфовое движение электронов без столкновений, то есть по замкнутому пути. Вдобавок к тому, что дрейфовый путь должен быть замкнутым, необходимо обеспечить высокую степень однородности как плотности плазмы, так и силы магнитного поля. Требуемая однородность обычно достигается путем использования осесимметричной (круглой), конфигурации источника, однако возможно использование и протяженной овальной формы (так называемый протяженный гоночный трек).

Электроны заперты внутри зоны замкнутого дрейфа, в которой, в основном, и существует ускоряющее поле. Они покидают эту зону достаточно редко, для того, чтобы эти потери полностью замещались электронами, эмитированными катодом, и вторичными электронами, полученными при ионизации нейтральных атомов рабочего газа. Условие квазинейтральности

, (2.2)

где n_e - концентрация электронов; n_i - концентрация ионов.

соблюдается в области замкнутого дрейфа, как, впрочем, и в области ионного пучка за пределами источника.

Мощность разряда при постоянной мощности источника зависит от значений давления (р) и магнитной индукции (В). Эксперименты показывают, что с ростом магнитной индукции (до 0,04 Тл) при низких значениях давления мощность разряда сначала резко возрастает, потом замедляется и при В=0,08…0,1 Тл становится максимальной.

Напряжение зажигания в источнике с замкнутым дрейфом значительно ниже, чем в обычных диодных системах. Это объясняется тем, что еще до наложения электрического поля электроны, всегда присутствующие в рабочей камере и обеспечивающие первые акты ионизации в развитии лавинного процесса пробоя газового промежутка, захватываются магнитной ловушкой, вследствие чего их концентрация в этой области оказывается выше, чем в объеме камеры, что и способствует возникновению разряда при более низких напряжениях.

2. Анализ технических требований к качеству сборки

2.1 Дистиллированная вода. Требования по ГОСТ 6709-72

Настоящий стандарт распространяется на дистиллированную воду, получаемую в перегонных аппаратах и применяемую для анализа химических реактивов и приготовления растворов реактивов. Дистиллированная вода широко используется в различных отраслях промышленности (для изготовления косметики, тосолов), в химических лабораториях, на химических производствах и т.д. Основным показателем, контролируемым при использовании дистиллированной воды, является электрическая проводимость, которая не должна превышать 5 мкСм/см. Основными способами получения дистиллированной воды является мембранная очистка или выпаривание.

2.3 Шрифт 4-Пр3 СТБ 992-95

Настоящий стандарт распространяется на шрифты приборной гарнитуры для нанесения надписей методом плоской печати на средства измерений и автоматизации, радиоэлектронную аппаратуру и вычислительную технику и устанавливает начертания и основные размеры. Шрифты допускается использовать для нанесения надписей на упаковке и в сопроводительной документации. Стандарт не распространяется на шрифты для надписей, наносимых на изделия авиационного приборостроения.

Шрифт Пр3 - прямое нормальное полужирное начертание.

2.4 Технические требования по СТБ 1022-96

Материалы и покупные изделия, предназначенные для изготовления сборочных единиц, должны иметь документы о качестве, подтверждающие их соответствие требованиям нормативных документов на поставку. Покупные изделия, сборочные единицы, детали и материалы, поступающие на сборку, выдерживают до температуры помещения сборочного цеха. Покупные изделия, сборочные единицы и детали, поступающие на сборку, должны быть расконсервированы и тщательно очищены. При сборке не допускается нанесение механических повреждений на применяемые покупные изделия, сборочные единицы и детали.

Требования к неподвижным соединениям

Неподвижные соединения сборочных единиц не должно иметь качки, люфтов, относительного перемещения и проворачивания закрепляемых составных частей относительно друг друга.

Требования к резьбовым соединениям

Крепежные детали в резьбовых соединениях должны быть затянуты плотно и равномерно. Шлицы в головках винтов, а также грани болтов и гаек, недолжны быть сорваны и смяты. При установке винтов их головки не должны выступать над поверхностью закрепляемых составных частей.

Требования к подвижным соединениям

Откидные, выдвижные и съёмные части сборочных единиц должны свободно открываться, откидываться, выдвигаться, сниматься и устанавливаться на место, обеспечивая совпадение и правильную работу установочных, крепежных, контактных и других соединений. Ручки управления, настройки и регулировки, закрепленные на оси, не должны проворачиваться и качаться.

Упаковка

Выбор упаковки сборочных единиц должен осуществляться исходя из конструктивных особенностей сборочных единиц с учетом требований к их защите, условий поставок, транспортирования и хранения. Упаковка должна обеспечить защиту сборочных единиц от загрязнений, воздействия климатических и механических факторов, агрессивных паров и перегрузок, возникающих при транспортировании, погрузочно-разгрузочных работах и хранении. В каждую упаковочную единицу должен быть вложен упаковочный лист, содержащий:

наименование и (или) товарный знак предприятия-изготовителя;

условное наименование или обозначение сборочной единицы;

количество сборочных единиц в упаковке;

дату упаковки;

штамп упаковщика.

3. Выбор и обоснование метода достижения точности замыкающего звена

Обеспечение требуемого качества изделий, в том числе (и прежде всего) показателей назначения, технологичности и надежности, определяется достижением заданных параметров замыкающих звеньев размерной цепи. Именно с этой целью выявлялись размерные цепи и их уравнения, устанавливающие функциональные связи замыкающих и составляющих звеньев.

Задачи размерных расчетов в их прямой и обратной постановках считаются решенными, если между заданными параметрами замыкающего звена и параметрами, рассчитанными по уравнениям размерных цепей, достигнуты следующие соотношения:

В настоящее время для достижения точности замыкающего звена различают следующие методы: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки.

Применительно к производственным технологическим процессам указанные методы характеризуют методы сборки изделий и соответственно виды сборочных работ, выполняемых с целью обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей.

В процессе сборки ионного источника очистки реализуется метод регулирования. Метод регулирования - метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора.

Изменение компенсирующего звена при сборке изделия достигается или применением специальных конструктивных устройств (компенсаторов) с помощью непрерывных либо периодических перемещений: деталей по резьбе, клиньям, коническим поверхностям, эксцентрикам и т.д., или подбором сменных деталей типа прокладок, колец и втулок.

В качестве неподвижных конденсаторов обычно применяют комплекты из деталей изделия, например сменных колец, втулок, шайб и т.д., подбираемых при сборке по месту до достижения требуемой точности замыкающего звена, или наборы прокладок одинаковой или разной толщины, подбираемых по месту с той же целью. Подвижные компенсаторы - это устройства или отдельные детали, за счет регулировки которых, достигаемой перемещением или поворотом, обеспечивается требуемый размер замыкающего звена.

Подвижные компенсаторы по непрерывности регулирования разделяют на компенсаторы с периодическим регулированием (резьбовые, клиновые, эксцентриковые и др.) и компенсаторы с непрерывным регулированием, как правило автоматического регулирования. При использовании подвижных и неподвижных (набор прокладок) компенсаторов создаются условия для поддержания требуемой точности замыкающего звена в процессе эксплуатации.

По назначению все типы компенсаторов делят на группы, компенсирующие линейные или угловые размеры. Расчет параметров размерных цепей проводят методом максимума-минимума или вероятностным методом.

К недостаткам метода регулирования относят некоторое усложнение конструкции введением конструктивного компенсатора и усложнение сборки из-за необходимости проводить регулировку. Метод нашел широкое применение для многозвенных цепей с высокими требованиями к точности замыкающих звеньев.

Решение прямой задачи. Допуски всех составляющих звеньев размерной цепи при методе регулирования назначают в соответствии с экономически приемлемыми в данных условиях допусками.

Для обеспечения необходимой точности замыкающего звена при методе регулирования набор сменных деталей (сменных колец, втулок, шайб и др.) или наборы прокладок одинаковой или разной толщины должны состоять из нескольких групп (ступеней), число которых определяется требуемой величиной компенсации и заданным допуском замыкающего звена.

Такие ступени регулирования должны быть обеспечены и при прерывисто-фиксированном регулировании с помощью специальных компенсирующих устройств.

4. Расчёт комплексного показателя технологичности изделия

Под технологичностью конструкции понимается совокупность свойств, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и выполнения работ. Отработка конструкций на технологичность ведется по выполненным чертежам и должна предшествовать разработке технологических процессов и представляет собой часть работ по обеспечению технологичности на этапах разработки конструкции изделия и постановке её на производство.

Отработка конструкций на технологичность должна производиться как конструкторами, так и технологами, а также производственниками, в процессе подготовки производства к выпуску изделия. Отработка конструкции на технологичность производится на всех стадиях разработки конструкции, при технологическом оснащении производства и изготовлении изделия.

Технолог работает над технологичностью конструкции исходя из следующих положений и в следующей последовательности:

. Определяется вид изделия - деталь или сборочная единица. Для детали - одни требования технологичности, для сборки - другие.

. Определяется тип производства, в условиях которого будет изготовляться конструкция.

. Устанавливается вид технологичности. Технологичность подразделяют на производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат, средств и времени на конструкторскую подготовку производства, технологическую подготовку производства и изготовление изделия. Эксплуатационная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание изделия и ремонт изделия.

Производственная технологичность должна обеспечивать снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия. Эксплуатационная технологичность должна обеспечивать снижение трудоемкости и стоимости обслуживания изделия в процессе эксплуатации (непосредственное обслуживание, профилактика, подготовка к ремонту, ремонт и т.п.).

. Определяется вид оценки технологичности конструкции. Технологичность можно оценить качественно и количественно. Качественная оценка предшествует количественной и определяется на основе опыта терминами: "хорошо", "плохо", "лучше". Производственная технологичность достигается и оценивается, в первую очередь, качественно за счет:

. Повышения серийности при изготовлении (обработке, сборке, испытаниях и т.п.) как следствие создания единообразных конструкций путем:

а) унификации, изделий, сборочных единиц и деталей путем приведение нескольких разных конструкций к одной, в частности, за счет заимствования из других изделий и повторяемости деталей и сборочных единиц в пределах, одного изделия;

б) создания параметрических рядов на основе базовой конструкции;

в) стандартизации изделий, сборочных единиц, деталей и их элементов (резьбовых элементов, диаметров отверстий, галтелей и т.п.). Здесь возможны следующие категории стандартов: ГОСТ, ОСТ, РСТ, СТП, международные стандарты, например ISO и другие. Каждая новая деталь приводит к разработке нового технологического процесса.

. Рационального назначения материалов и снижения его расходов за счет:

а) выбора наиболее дешевого материала без потери качества производства;

б) выбора наиболее дешевого вида заготовок: прокат, литье, штамповка и др.;

в) наиболее экономного расходования материалов путем изменения конструкции, назначения припусков и др.;

г) выбора наиболее легко обрабатываемого материала;

д) сокращения объема дорогой механической обработки;

е) снижения массы деталей и изделия в целом;

ж) ограничения номенклатуры применяемых материалов в изделии.

. Выбора рациональных по форме и элементам конструкций деталей, обеспечивающих:

а) жесткость конструкции;

б) взаимозаменяемость (отсутствие иди сокращение пригоночных операций);

в) удобство и низкую стоимость изготовления деталей за счет

правильной расстановки размеров;

г) правильное расположение элементов детали и их унификации и др.

. Изучении условий производства, где будет изготавливаться изделие:

а) наличия оборудования, оснастки, унифицированных технологических процессов, традиций производства, наличия квалифицированных кадров;

б) применение прогрессивных технологических процессов;

в) применение средств автоматизации производственных процессов и многое другое.

Учитывая вышеизложенное, становится ясным, что конструктор может создать качественную, технологическую конструкцию изделия, сборочной единицы и, особенно, детали только хорошо зная производство и технологию изготовления изделия. То, что технологично в условиях одного производства, может стать не технологичным в условиях другого. Отработка конструкции изделия на технологичность представляет собой комплекс работ по снижению трудоемкости, материалоемкости и себестоимости в процессе разработки, изготовления и эксплуатации изделия.

Для оценки технологичности используется как частные показатели уровня технологичности, характеризующие отдельные свойства конструкции, так и комплексные показатели уровня, характеризующие всю или некоторую совокупность ее свойств.

1. Коэффициент стандартизации:

К_ст =  =  = 0,62; (3.1)

Е_ст, Д_ст - количество стандартных сборочных единиц и деталей;

Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;

φ = 0,6.

2. Коэффициент унификации

К_ун =  =  = 0,27; (3.2)

Е_у, Д_у - количество унифицированных сборочных единиц и деталей;

Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;

3. Коэффициент повторяемости изделий:

К_п =  =  = 0,84; (3.3)

N - общее число изделий;

n - число типоразмеров;

φ = 0,1.

4. Коэффициент сложности сборки изделия:

К_ун =  =  = 0,42; (3.4)

N_е, N_д - количество сборочных единиц и деталей, требующих предварительной механической доработки;

Е, Д - общее количество сборочных единиц и деталей;

φ = 0,25.

5. Коэффициент повторяемости на уровне детали:

К_п =  =  = 0,70; (3.5)

N - общее число деталей;

n - число типоразмеров;

φ = 0,1.

6. Коэффициент автоматизации и механизации:

К_м =  =  = 0,77; (3.6)

П_м - количество механизированных операций;

П_о - общее количество операций;

φ = 0,7.

7. Коэффициент расчленённости технологического процесса:

К_р =  =  = 0,69; (3.7)

Е - число независимых сборочно-технологических процессов;

Е_о - общее число сборочно-технологических процессов;

φ = 0,15.

Комплексный показатель технологичности:

К_т =  = = 0,49.

Из полученного результата (0,49 ˃ 0,45) можно сделать вывод, что изделие технологично.

5. Разработка технологической схемы сборки изделия

Анализ и синтез изделия и сборки могут быть успешно выполнены только тогда, когда структура изделия сделана легкообозримой. Для этого используются схемы сборочного состава (элементы) и технологические схемы сборки. Построение таких схем даёт возможность определить конструктивные и сборочные элементы изделия и их взаимную связь, а также представить в легкообозримом виде проект технологического процесса сборки.

Схематическое изображение взаимной связи конструктивных или сборочных элементов изделий называют соответственно схемами конструктивных и сборочных элементов изделия. Эти схемы используются для целей как конструктивного, так и технологического анализа и синтеза изделия и процесса.

При анализе изделия и процесса его сборки необходимо наряду с установлением обычных характеристик условий выполнения процесса во времени и пространстве определить:

)        Возможную наибольшую допустимую степень расчленения изделия и процесса;

2)      Характер конструктивных и технологических соединений (и разъёмов) в изделии и их совпадение;

)        Вид схемы сборочного состава (сборочных элементов) и её численные характеристики;

)        Возможность суммирования элементов изделия и процесса для обеспечения заданного ритма сборки;

)        Разновидности регулировки, возможность их совершенствования возможность устранения пригонки;

)        Технико-экономическую целесообразность применения новых и известных прогрессивных способов соединения деталей и естественных процессов (сушки, пропитки и др.).

Определение последовательности сборки и выбор её операций зависит от конструкции собираемого изделия и от принятой дифференциации процесса. При серийном производстве приборы собираются из узлов или групп, которые в свою очередь собираются из деталей, взятых в определённом сочетании. Последовательность ввода деталей и узлов в процесс сборки изделия определяет и порядок их предварительного комплектования для подачи на рабочие места.

Отсюда возникает стремление расчленить изделие на элементы таким образом, чтобы осуществить сборку наибольшего количества этих элементов независимо друг от друга. При построении схемы сборочных элементов (сборочного состава) выявляется соотношение сборочных компонентов различных ступеней сборки (детали, узлы и т.п.), соединение которых в определённой последовательности и образует изделие.

Схема сборочного процесса представлена на схеме сборки (БГУИ.443286.010 Д1).

6. Выбор и обоснование маршрутной сборки

Технологический процесс сборки ионного источника очистки состоит из следующих операций:

Комплектовочная

Расконсервационная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Сборочная

Контрольная

Маркировочная

Комплектовочная. На данной операции производится подбор детале-комплекта по спецификации и распаковка исходных деталей. Особо высокая квалификация рабочих не требуется - 1-2 разряд. Количество рабочих, занятых на комплектовочной операции, - один.

Расконсервационная. Все детали промываются в водно-щелочных растворах. Мойка деталей - трудоёмкая операция, поэтому она независимо от типа производства обычно механизируется. Сушка деталей после очистки и обезжиривания в органических растворителях должна производиться в герметически закрывающихся сушильных шкафах. Количество рабочих, необходимое для выполнения данной операции, - один. Разряд - 1-2.

Сборочная. Планку поз.22 с присоединёнными втулкой поз.21 и шпилькой поз.35 и планку поз.33 с присоединённым штуцером поз.20 закрепить с помощью винтов поз.54,50 и шайб поз.66 на газораспределителе поз.5. Произвести установку газоанализатора на корпус поз.24. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. На данной операции к магнитопроводам поз.31 и поз.32 крепятся втулки поз.16 и малые керамические изоляторы поз.83 при помощи винтов поз.58 и шайб поз.70. Далее магнитопровода при помощи винтов поз.50 и шайб поз.66 крепятся к корпусу поз.24. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. На пластину поз.3 устанавливается анод поз.9 с притянутыми с помощью винтов поз. 19 к основанию внешними изоляторами керамическими поз.81 Далее пластина устанавливается на магнит поз.85, который в свою очередь устанавливается в корпус поз.24. Сверху крепится крышка поз.18 при помощи винтов поз.44,56 и шайб поз.64, 17. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. Кронштейн поз.30 с присоединённой с помощью винта поз.44 гребёнкой поз.23 крепится к корпусу поз.24. Далее устанавливается крышка поз.7 с помощью винтов поз.38 и шайб поз.52. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. К кронштейну поз.25 крепится держатель многопозиционный поз.75 при помощи винтов поз.42. К кронштейну поз.27 при помощи винтов поз.58, шайб поз.70 и гаек поз.72 крепятся шины поз.26 с присоединёнными гайками поз.34, и соединённые между собой вольфрамовой нитью поз.87. Оба кронштейна устанавливаются на корпус поз.24 при помощи винтов поз.40 и шайб поз.60. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. Кронштейн поз.28 с закреплённым с помощью винтов поз.42 держателем многопозиционным поз.77 устанавливается на корпус поз.24 при помощи винтов поз.40 и шайб поз.62. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. На корпус поз.24 устанавливается катод верхний поз.11. Для этого вворачиваем съёмники в резьбовые отверстия верхнего катода. Равномерно выкручивая съёмники, опускаем верхний катод так, чтобы концы трубок охлаждения оказались ниже уровня основания источника. Поворачиваем верхний катод и опускаем его на боковые стенки источника. Выкручиваем съёмники. Вкручиваем винты крепления верхнего катода, окончательно не затягивая. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. На корпус поз.24 устанавливается катод центральный поз.13. Для этого вкручиваем съёмники в резьбовые отверстия центрального катода. Равномерно выкручивая съёмники, опускаем катод на держатель анода. Вкручиваем винты крепления центрального катода на несколько оборотов, окончательно их не затягивая. Выкручиваем съёмники. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Сборочная. Производится установка кожуха поз.29, к которому присоединяются заглушки поз.79 и фитинг поз.89. Для этого источник переворачивается и устанавливается на немагнитные подставки. Предварительно присоединяется трубка охлаждения внешнего катода, и надевается трубка ввода рабочего газа - газораспределительная трубка. Кожух надевают, вытягивая наружу трубки охлаждения, трубку ввода газа и электрический провод. Положение кожуха фиксируется при помощи винтов поз.60 и гаек закладных поз.91. Количество рабочих, занятых на данной операции, - один. Требуемая квалификация: 2-3 разряд.

Контрольная. На данной операции полностью затягиваются винты крепления верхнего и центрального катодов. Производится контроль внешнего вида изделия, удаление загрязнений с изделия, а также проверка габаритных размеров. Тестером проверяется отсутствие короткого замыкания между анодом и корпусом ионного источника. Проводится проверка на герметичность с помощью гелиевого течеискателя. На данной операции требуется рабочий высокой квалификации 3-6 разряда.

Маркировочная. На данной операции производится маркировка и упаковка изделия. Для выполнения операции требуется исполнитель низкой квалификации 1-2 разряда.

7. Выбор и обоснование технологического оборудования

Технологическое оборудование - это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. К ним относят, например, литейные машины, прессы, станки, испытательные стенды и т.д.

Особенности организации мелкосерийного производства заключаются в том, что удается специализировать рабочие места для выполнения нескольких подобных технологических операций, наряду с универсальным применять специальное оборудование и технологическую оснастку, широко применять труд рабочих средней квалификации, эффективно использовать оборудование и производственные площади, снизить, по сравнению с единичным производством, расходы на заработную плату.

При сборке ионного источника рабочее пространство будет комплектоваться:

шкаф сушильный ГОСТ 24104-2001 серии ПЭ-4610 предназначен для сушки, нагревания, термостатирования, термической обработки различных материалов и изделий в воздушной среде. Имеет микропроцессорный блок управления режимами нагрева, поддержания температуры и работы вентилятора. Дополнительная защита от перегрева. Рабочая камера из нержавеющей стали. Эффективная теплоизоляция;

стол слесарный ГОСТ 16371-93 разработан для широкого применения. Используется для выполнения слесарных, механических и прочих работ. Прочная конструкция, удобные выдвижные ящики для инструмента обеспечивают оптимальные условия работы. К столешнице легко крепится любой слесарный инструмент;

стул монтажника ГОСТ 16371-93 многофункциональный рабочий стул, который можно использовать на производстве. Механизм подъема винтовой. Пятилучье - металлическое, без пластиковых чехлов, с кольцом из трубы - для удобства ног. Комплектация стула неподвижными опорами. Транспортируется в разобранном виде;

течеискатель гелиевый настольного исполнения серии ТИ1-50 ГОСТ 28517-90. Универсальный легкоперемещаемый автоматизированный прибор с полным набором функций современного течеискателя. Предназначен для высокопроизводительной поточной проверки герметизированных изделий;

переносной омметр ГОСТ 8.409 - 81 ЭС0212 предназначен для измерения электрического сопротивления заземляющей проводки, установления факта ее обрыва по значению электрического сопротивления и обнаружения напряжения переменного тока на оборудовании при нарушении сопротивления изоляции.

8. Выбор и обоснование технологической оснастки

Технологическая оснастка - это совокупность приспособлений для установки и закрепления заготовок и инструментов, выполнения сборочных операций, транспортирования заготовок, деталей или изделий.

В данном изделии преобладающим является винтовое соединение деталей. С учётом типа производства, экономически целесообразным будет использование отвёрток.

Отвёртка 7810-0964 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 2,5; 3 мм.

Отвёртка 7810-0966 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 4 мм.

Отвёртка 7810-0967 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 5 мм.

Отвёртка 7810-0968 (ГОСТ 17199-88) для установки и регулировки винтов с небольшим ходом и номинальным диаметром резьбы винта 6 мм.

Гаечный ключ 7811-0104 (ГОСТ 2838-80) для установки и регулировки гаек.

Механические съёмники (ГОСТ 27718-88) для снятия детали с незначительными усилиями.

Тиски слесарные с ручным приводом (ГОСТ 4045-75) для фиксации изделия.

Тара технологическая (ГОСТ 19822-88) для хранения деталей и сборочных единиц.

Кисть плоская КП ГОСТ 10597-87, предназначенная для маркировки.

Ручка шариковая ГОСТ 28937-91.

9. Выбор и обоснование технологических баз

Точность обработки зависит от правильного базирования заготовки на металлообрабатывающих станках в процессе их обработки. Базирование - это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбора системы координат. База - это поверхность, сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования. По назначению базы бывают конструкторские, технологические и измерительные.

Технологическими базами называют поверхности, которые ориентируют деталь необходимым образом при установке ее на станке или приспособлении и при обработке.

10. Разработка планировки производственного помещения

Для эффективного производства необходимо рационально расположить на участке сборки технологическое оборудование и оснастку. Все компоненты перед сборкой подвергаются мойке и сушке, поэтому участок необходимо разделить. Сначала распакованные детали попадают в цех с моечной машиной для очистки и обезжиривания. Далее производится их сушка в следующем цехе. В производственном цехе, где собирается изделие, находятся стеллажи с исходными компонентами. После сборки производится маркировка в отдельном цехе. Выберем оптимальную компоновку по критерию занимаемой участком площади. Для минимизации общей площади производственного участка наиболее рациональной является структура, при которой технологическое оборудование располагается параллельно относительно общего транспортного потока.

План производственного помещения представлен на схеме планировки участка сборки (БГУИ.443286.010 Д2).

11. Описание и нормирование технологического процесса сборки

Нормирование технологического процесса сборки изделия является важным этапом, с помощью которого определяется трудоемкость сборки, количество рабочих мест. Нормирование ведется с помощью формул расчета машинного времени, если применяется сборочное оборудование <#"605952.files/image035.gif"> = 367 (мин).

Норма времени на одну деталь с учётом подготовительно-заключительного времени Т_{п. з} определяется m формуле:

Т_{ш. к} = Т_шт + Т_{п. з} / N, (мин) (11.3)

где N - количество деталей в партии, шт.

Подготовительно-заключительное время на партию деталей включает затраты времени на получение задания, технической документации и ознакомление с ней, получение и транспортировку технологического инструмента, наладку, изготовление пробных деталей и предъявление их OТК или мастеру и зависит от характера и объема работ. Т_{ш. к} =142 (мин).

Норма выработки за смену определяется по формуле:

Н_в = Т_см / Т_{ш к} (11.4)

где Т_см - продолжительность рабочей смены, мин. Н_в = 3.38.

12. Технико-экономическое обоснование технологического процесса сборки

Затраты на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном качестве изделий должны быть представлены в виде отношений: основных времен, штучных времен, приведенных затрат на выполнение работ. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.

Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью механизации и автоматизации, должен проводиться исходя из следующих условий:

приведенные затраты на выполнение технологического процесса - минимальные;

период окупаемости оборудования - минимальный;

экономичный процесс, который при заданных условиях обеспечивает минимальную технологическую себестоимость, производительность соответствует наименьшим затратам живого труда и обеспечивает быстрый выпуск продукций, важной для народного хозяйства.

Рассчитаем себестоимость прибора:

С=С_м+С_з+С_ин+С_а +С_ауп (12.1)

где С_м - затраты на сырье и материалы; С_з - зарплата рабочих; С_{ин -} стоимость инструмента и оснастки; С_а - расходы на амортизацию и эксплуатацию оборудования, С_{ауп -} зарплата административно-управляющего персонала.

С_м = 30000,  (12.2)

где , , ,  - штучное время узловой, общей сборки, пригонки и регулирования; , , ,  - минутная заработная плата при выполнении узловой, общей сборки, пригонки и регулирования.

С_з = 2500, С_ин= (12.3), С_ин=

где k_А и k_Л - коэффициенты амортизации и эксплуатации сборочной оснастки (0,2…0,5; =0,2); стоимость всей сборочной оснастки; N - годовая программа выпуска.

С_ин = 2400,  (12.4)

где  - балансовая стоимость оборудования на данный день;  - амортизационные отчисления на ремонт, % от балансовой стоимости; F - годовой фонд рабочего времени оборудования.

С_а=1000, С_ауп=3000, С=30000+2500+2400+1000+3000=38900

. Рассчитаем уровень технологичности по себестоимости:

 (12.5)

где С_{б. и -} себестоимость базового варианта изделия.

Заключение

В результате курсовой работы был проведён следующий объём работ:

изучен принцип работы ионного источника очистки;

выбран и обоснован метод достижения точности замыкающего звена;

разработана технологическая система сборки и обоснован маршрут сборки;

разработана планировка производственного помещения;

произведено нормирование технологического процесса сборки и его технико-экономическое обоснование.

Список используемых источников

1.       Виноградов М.И., Маишев Ю.П. "Вакуумные процессы и оборудование ионной и электронно-лучевой технологии", Машиностроение, 1990 г.

2.      Маишев Ю.П. "Источники ионов для реактивного ионно-лучевого травления и нанесения пленок", Электронная промышленность, 1990 г, №15.

.        Габович М.Д. "Плазменные источники ионов", Киев, Навукова думка, 1956 г.

.        Данилин Б.С., Сырчин В. К "Магнетронные распылительные системы"

.        Габович М.Д. "Физика и техника плазменных источников ионов", Москва, 1972 г.

.        Власов В. Ф "Электронные и ионные приборы", 3-е издание, Москва, 1960 г.

.        Каганов И. Л "Ионные приборы" Москва, 1972г.

.        Аброян И.А., Андропов А.Н., Тихонов А.И. "Физические основы электронной и ионной технологии", Москва, Высшая школа, 1984 г.

.        Молоковский С. И, Сушков А.Д. "Интенсивные электронные и ионные пучки", Москва, Энергоиздат, 1991 г.

.        Броудай И., Мерей Дж. "Физические основы микротехнологии", Москва, Мир, 1985 г.

.        Ивановский Г.Ф., Петров.В. А "Плазменные процессы".

.        Попов Б.Н., Горин С.П. "Физические основы элионной обработки".

.        Фролов П. Т, Минайчев К. С "Справочник по вакуумной технике".

.        Розанов "Вакуумная техника".

.        Соломахо В.Л., Томилин Р.И., Цитович Б.В., Юдович Л.Г. "Справочник конструктора-приборостроителя", Минск, Вышэйшая школа, 1988 г.

.        "Конструкционные материалы. Справочник" Под общей редакцией доктора технических наук Б.Н. Арзамасова. Москва, Машиностроение, 1990.

.        Анурьев В.И. "Справочник конструктора-машиностроителя", в 3 томах, Москва, Машиностроение, 1982 г.

.        Агаронянц Р.А. "Электромагнитные элементы технической кибернетики", Москва, Наука, 1972.

.        Бордусов. С.В. "Конспект лекций по ФОЭТ".