Введение

 

  Дисциплина "Конструирование электронно-вычислительных средств и основы энергосбережения" (КЭВС и ОЭ) занимает ведущее место в процессе подготовки инженеров-электроников электронно-вычислительных средств. При изучении этого курса ставятся задачи формирования у студентов технического мышления, обучения будущих инженеров практическим навыкам инженерных методов проектирования, расчета, модернизации, технического обеспечения и производственной реализации изделий ЭВС на новой элементной базе с применением ЭВМ и САПР. С целью закрепления указанных навыков выполняется курсовой проект, который является последним этапом конструкторско-технологической подготовки студентов, необходимым для успешной работы над дипломным проектом.

  Бурное развитие электронно-вычислительных средств, непрерывное совершенствование конструкций, появление принципиально новых технических решений, приводит к тому, что при работе над курсовым проектом основное внимание необходимо уделять системному подходу к конструированию, оптимизации принятых конструкторских решений, обоснованию их соответствующими конструкторскими расчетами, а также методам автоматизированного проектирования.

1 Цель и задачи выполнения

     Целью выполнения курсового проекта по дисциплине «Конструирование ЭВС и  основы энергосбережения» является инженерная разработка конструкции ЭВС.

  Задачи курсового проектирования:

  - закрепление, углубление и систематизация знаний и конструкторских навыков, полученных при изучении теоретических и специальных схемотехнических, конструкторских и технологических дисциплин и особенно дисциплины «КЭВСиОЭ».

  - освоение современных методов автоматизированного проектирования ЭВС с использованием средств вычислительной техники;

  - приобретение опыта работы со стандартами, нормативно-справочной и технической документацией;

  - получение навыков оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД, ГОСТ и другой нормативно-технической документацией;

  - выработка навыков обоснования инженерно-технических решений в расчетно-пояснительной записке;

  - подготовка студента к дипломному проектированию и к последующему самостоятельному решению сложных комплексных конструкторских задач при работе на предприятиях отрасли.

2 Основные требования к курсовому проекту

 

  2.1 Тематика курсового проектирования 

Курсовой  проект по дисциплине КЭВСиОЭ должен представлять собой решение комплексной  инженерно-технической задачи, отражающей специфику работы инженера-электроника-конструктора электронных вычислительных средств. Темы проектов могут охватывать все разнообразие современных ЭВС, определяемое их функциональным назначением, технической сложностью, условиями производства и эксплуатации и др. Основное внимание при этом должно уделяться ЭВМ, включая персональные, а также микроЭВМ и контроллерам.

Объектом  курсового проектирования может  быть схемотехнически и конструктивно законченное устройство ЭВС, предназначенное для самостоятельного или подчиненного применения. Примерами таких объектов могут быть следующие сборочные единицы ЭВС: прибор, блок, панель. Допускаются темы по разработке функциональных узлов повышенной сложности: субблоков, печатных узлов с микросхемами высокой степени интеграции.

Предметом курсового проектирования является конструктивная разработка новой конструкции  изделия ЭВС или модернизация уже существующего опытного образца  на уровне технического проекта с  включением элементов эскизного проектирования.

Примерные темы курсовых проектов по КЭВС иОЭ следующие:

  - разработка конструкций сборочных единиц логических устройств ЭВС;

  - разработка конструкций блоков питания ЭВС;

  - разработка конструкций ячеек ЭВС с микросборками высокой степени интеграции;

  - разработка конструкций одноплатных микро-ЭВМ и персональных ЭВМ;

- конструирование  блоков внутренних запоминающих  устройств;

  - научно-исследовательские работы по комплексной микроминиатюризации устройств различного назначения;

  - научно-исследовательские работы по составлению математических моделей конструкций различных устройств ЭВС;

  - научно-исследовательские работы по разработке машинных методов проектирования конкретных устройств ЭВС, включая разработку программного обеспечения для выполнения конструкторских расчетов. 

  2.2 Задание на курсовое проектирование и исходные данные 

  Индивидуальное задание на курсовое проектирование выдается студенту в течение первой недели текущего семестра преподавателем - руководителем проекта. Задание оформляется на специальном бланке. В задание включаются:

 Тема проекта.

 Сроки сдачи студентом законченного проекта.

 Исходные данные к проекту.

 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов).

 Перечень графического материала.

 Календарный график работы над проектом.

Исходными данными для проектирования являются:

  - назначение разрабатываемого изделия, выполняемые функции;

  - принципиальная электрическая схема с перечнем элементов. Могут быть указаны электрические параметры изделия и технические требования (быстродействие, частотный диапазон, мощность, разрядность и т.п.);

- конструкторские требования (требования по компоновке, вид исполнения, габариты, масса, требования по сопряжению составных частей, другие специальные требования);

-эксплуатационные и климатические требования (соответствие по климатическим и механическим требованиям ГОСТам, климатические условия: рабочие и предельные температуры, давление, относительная влажность; механические условия: удары и вибрации при эксплуатации и транспортировке; ремонтопригодность и др.);

  - экономические требования (условия производства изделия, годовой выпуск и тип производства).

  В перечне разрабатываемых вопросов оговариваются:

  - разработка общей конструкции изделия и его составных частей;

  - компоновочная работа, в том числе необходимость разработки компоновочных эскизов для выбора и обоснования конструкции; анализ паразитных связей и тепловых режимов по выбранному компоновочному эскизу для оценки качества компоновочных работ и применения защиты;

  - разработка монтажа межсоединений и выбор средств сопряжения составных частей устройства;

- разработка  конструкций  отдельных  деталей  (учитываются 2-3 детали, разные по своему характеру заготовки, материалу и способу обработки);

  - оценка качества разработанной конструкции.

  Теоретическая часть должна содержать задание на выполнение не менее пяти-шести видов конструктивных расчетов: параметров монтажа, тепловых режимов, паразитных связей, вибропрочности и т.д. Преимущественно расчеты должны быть выполнены с помощью САПР и ЭВМ.

  В состав графической части курсового проекта должны входить:

  1. Схема электрическая принципиальная устройства ЭВС.

  2. Сборочные чертежи устройства ЭВС (приборов, блоков и т.п.) и его составных частей.

  3. Чертежи деталей конструкции устройства печатной платы (нестандартные, вспомогательные детали, детали несущих конструкций, крепления, печатные платы, лицевые панели и т.д.).

В зависимости  от сложности объекта конструирования комплект графической конструкторской документации может изменяться. 

2.3 Содержание  и объем курсового проекта 

Курсовой  проект должен содержать: расчетно-теоретическую  часть, помещаемую в пояснительной  записке, и графическую часть, представленную комплектом чертежей.

При изложении  материала в пояснительной записке  рекомендуется придерживаться следующего расположения разделов:

  1. Титульный лист.

  2. Содержание.

  3. Задание на курсовое проектирование.

  4. Введение.

  5. Разработка развернутого технического задания и формулирование дополнительных частных технических требований к конструкции изделия.

  6. Обзор аналогичных разработок и анализ технического уровня разрабатываемой конструкции.

  7. Анализ требований технического задания.

  8. Разработка конструкции изделия и его составных частей:

  - выбор и обоснование методов конструирования, структуры конструкции и разработка компоновочной схемы изделия;

  - выбор и обоснование применяемой элементной базы;

  - разработка конструкций модулей различных иерархических уровней (приборов, блоков, панелей, печатных узлов, печатных плат, микросборок и т.п.)

  - выбор, обоснование и разработка способов электромонтажа и соединений модулей;

  - выбор и обоснование способов защиты конструкции изделия и разработка несущих конструкций и вспомогательных конструкций. Выбор и обоснование применяемых конструкционных материалов;

  - разработка "внешнего" оформления конструкции изделия, описание разработанной конструкции и оценка ее качества;

  9. Конструкторские расчеты:

  - выбор и обоснование необходимости проведения конструкторских расчетов модулей различных уровней конструктивной иерархии;

  - сами конструкторские расчеты и их анализ;

  10. Выводы и заключение.

  11. Литература.

  Общий объем расчетно-пояснительной записки 45-50 с.  Графическая часть проекта включает комплект чертежей на разрабатываемую конструкцию объемом не менее 3-х листов формата А1. 

  2.4 Организация курсового проектирования и защита проекта 

  На выполнение курсового проекта по дисциплине КЭВСиОЭ по учебному плану специальности "ЭВС" отводится примерно 13 недель. Работа над курсовым проектом является самостоятельной работой студента, проводимой под руководством и контролем руководителя проектирования. В установленные расписанием дни и часы студент консультируется у своего руководителя. Обычно время работы над курсовым проектом разбивается на три этапа. После завершения определенного этапа проектирования следует окончательно оформить текстовую и графическую документацию.

  Объем выполненной студентом работы по каждому этапу оценивается руководителем проектирования в процентах от общего объема проектирования. Явка на опроцентовки студентов строго обязательна и учитывается при защите проекта.

Оформленный курсовой проект сдается студентом руководителю на проверку не позднее, чем за неделю до назначенного срока защиты. После проверки и допуска к защите преподавателем проект может быть представлен к защите.

  Защита курсового проекта производится перед комиссией, назначаемой заведующим кафедрой ЭВС и включает в себя доклад в течение 5-8 минут, а также ответы на вопросы членов комиссии. В докладе студент обязан изложить суть его курсового проекта и показать пути реализации решаемых задач, дать обоснование принятым в проекте техническим решениям (отметив оригинальные), кратко охарактеризовать каждый вывешенный для защиты лист, рассказать о проведенных расчетах.