航空工藝技術(shù)范文10篇

1引言

預(yù)計(jì)在未來10到20年，微電子器件抗輻射加固的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)是：抗輻射加固新技術(shù)和新方法研究；新材料和先進(jìn)器件結(jié)構(gòu)輻射效應(yīng)；多器件相互作用模型和模擬研究；理解和研究復(fù)雜3－D結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)封裝的抗輻射加固；開發(fā)能夠降低測(cè)試要求的先進(jìn)模擬技術(shù)；開發(fā)應(yīng)用加固設(shè)計(jì)的各種技術(shù)。本文分析研究了微電子器件抗輻射加固設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝制造技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理研究

微電子器件中的數(shù)字和模擬集成電路的輻射效應(yīng)一般分為總劑量效應(yīng)（TID）、單粒子效應(yīng)（SEE）和劑量率（DoesRate）效應(yīng)。總劑量效應(yīng)源于由γ光子、質(zhì)子和中子照射所引發(fā)的氧化層電荷陷阱或位移破壞，包括漏電流增加、MOSFET閾值漂移，以及雙極晶體管的增益衰減。SEE是由輻射環(huán)境中的高能粒子（質(zhì)子、中子、α粒子和其他重離子）轟擊微電子電路的敏感區(qū)引發(fā)的。在p－n結(jié)兩端產(chǎn)生電荷的單粒子效應(yīng)，可引發(fā)軟誤差、電路閉鎖或元件燒毀。SEE中的單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）會(huì)導(dǎo)致電路節(jié)點(diǎn)的邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。劑量率效應(yīng)是由甚高速率的γ或X射線，在極短時(shí)間內(nèi)作用于電路，并在整個(gè)電路內(nèi)產(chǎn)生光電流引發(fā)的，可導(dǎo)致閉鎖、燒毀和軌電壓坍塌等破壞［1］。輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理研究是抗輻射加固技術(shù)的基礎(chǔ)，航空航天應(yīng)用的SiGe，InP，集成光電子等高速高性能新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理是研究重點(diǎn)。研究新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理的重要作用是：1）對(duì)新的微電子技術(shù)和光電子技術(shù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，推動(dòng)其應(yīng)用到航空航天等任務(wù)中；2）研究輻射環(huán)境應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)方法學(xué)；3）研究抗輻射保證問題，以增加系統(tǒng)可靠性，減少成本，簡(jiǎn)化供應(yīng)渠道。研究的目的是保證帶寬／速度不斷提升的微電子和光（如光纖數(shù)據(jù)鏈接）電子電路在輻射環(huán)境中可靠地工作。圖1所示為輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理的重點(diǎn)研究對(duì)象。研究領(lǐng)域可分為：1）新微電子器件輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理；2）先進(jìn)微電子技術(shù)輻射評(píng)估；3）航空航天抗輻射保障；4）光電子器件的輻射效應(yīng)和損傷機(jī)理；5）輻射測(cè)試、放射量測(cè)定及相關(guān)問題；6）飛行工程和異常數(shù)據(jù)分析；7）提供及時(shí)的前期工程支持；8）航空輻射效應(yīng)評(píng)估；9）輻射數(shù)據(jù)維護(hù)和傳送。

3抗輻射加固設(shè)計(jì)技術(shù)

3．1抗輻射加固系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

摘要：隨著航空制造業(yè)的不斷發(fā)展，同一機(jī)型、不同構(gòu)型的任務(wù)日趨增加，如何低成本提高多品種、小批量飛機(jī)裝配的生產(chǎn)效率至關(guān)重要。柔性裝配技術(shù)利用自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)、信息處理技術(shù)和制造加工技術(shù)來適應(yīng)新時(shí)代的生產(chǎn)要求。文章描述了國內(nèi)外飛機(jī)裝配生產(chǎn)線的發(fā)展歷程，介紹了柔性裝配的關(guān)鍵技術(shù)及其研究現(xiàn)狀，最后對(duì)站位式飛機(jī)柔性裝配技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：柔性裝配；飛機(jī)裝配；站位式生產(chǎn)線

飛機(jī)裝配是按設(shè)計(jì)要求，將飛機(jī)零部組件按照設(shè)計(jì)和技術(shù)要求進(jìn)行定位連接，形成高一級(jí)裝配體或整架飛機(jī)的過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于飛機(jī)產(chǎn)品存在大尺寸、外形復(fù)雜、零件數(shù)量巨大等特征，飛機(jī)裝配工作量約占飛機(jī)制造總工作量一半甚至更多。隨著社會(huì)對(duì)航空產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，飛機(jī)裝配逐漸成為飛機(jī)制造周期改進(jìn)的瓶頸。國內(nèi)外各大飛機(jī)制造公司為縮短生產(chǎn)周期、降低成本，對(duì)飛機(jī)裝配生產(chǎn)線進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化迭代，從傳統(tǒng)固定式手工裝配生產(chǎn)線、站位式半自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線到近年來的柔性裝配生產(chǎn)線。本文主要介紹了飛機(jī)裝配生產(chǎn)線的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了柔性裝配技術(shù)的發(fā)展，最后結(jié)合國內(nèi)的生產(chǎn)現(xiàn)狀對(duì)站位式飛機(jī)裝配柔性生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1飛機(jī)裝配生產(chǎn)線發(fā)展現(xiàn)狀

1.1飛機(jī)裝配生產(chǎn)線發(fā)展進(jìn)程

隨著航空業(yè)的蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)飛機(jī)的需求量大幅增長(zhǎng)，以固定工位配置剛性工裝的工作環(huán)境，以手工定位、制孔、裝配操作為主的操作方法，采用模擬量進(jìn)行協(xié)調(diào)量傳遞的傳統(tǒng)固定式站位飛機(jī)裝配生產(chǎn)線已無法滿足市場(chǎng)對(duì)飛機(jī)的需求。在此背景下，飛機(jī)裝配生產(chǎn)線從傳統(tǒng)固定式站位的手工裝配、單站位式的裝配模式，逐步改進(jìn)為多裝配站位，并按一定的節(jié)拍移動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的站位式裝配生產(chǎn)線。站位式裝配生產(chǎn)線的誕生顯著提高了飛機(jī)裝配效率，極大地降低了裝配成本，對(duì)于飛機(jī)研制和批量生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的意義。20世紀(jì)80年代以來，隨著市場(chǎng)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品個(gè)性化需求的不斷增加，飛機(jī)產(chǎn)品呈現(xiàn)多品種、小批量、質(zhì)量要求高等特征，為了更高效、更快速地適應(yīng)市場(chǎng)需求，就需要對(duì)目前飛機(jī)裝配生產(chǎn)線進(jìn)行持續(xù)深入改進(jìn)[1]。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破性進(jìn)步，結(jié)合其技術(shù)成果飛機(jī)裝配技術(shù)發(fā)展出了計(jì)算機(jī)輔助裝配技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度模式以及各種創(chuàng)新裝配工藝技術(shù)。基于上述技術(shù)進(jìn)步，國外先進(jìn)航空制造企業(yè)緊隨汽車柔性裝配制造業(yè)發(fā)展出了飛機(jī)柔性裝配技術(shù)，并在飛機(jī)研制過程中進(jìn)行了初步的應(yīng)用，得了較好的成效。（如表1）

摘要：科學(xué)技術(shù)和人們經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，帶動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展，從而促進(jìn)了機(jī)械焊接工藝的發(fā)展。機(jī)械焊接工藝在制造生產(chǎn)中有著舉足輕重的作用，人們也開始漸漸研究和改進(jìn)新的焊接工藝。文章主要論述新型的機(jī)械焊接工藝的技術(shù)，探索新的機(jī)械焊接工藝技術(shù)，對(duì)未來進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：機(jī)械焊接；焊接工藝；質(zhì)量控制

機(jī)械制造業(yè)的崛起帶動(dòng)了機(jī)械焊接工藝的發(fā)展。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械焊接工藝也提出了更高的要求，必須緊隨時(shí)代的潮流，不斷進(jìn)行著機(jī)械焊接技術(shù)的革新與改進(jìn)。機(jī)械焊接工藝不僅影響著制造業(yè)的發(fā)展，它作為整個(gè)機(jī)械焊接技術(shù)工程的重要一部分，焊接工藝的質(zhì)量和水平直接決定了整個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，關(guān)系著后期機(jī)械設(shè)備的使用壽命及其質(zhì)量。但是目前我國的焊接工藝技術(shù)仍然存在著很多問題，所以必須探索出新的機(jī)械焊接工藝技術(shù)。

1機(jī)械焊接工藝技術(shù)的概述

我國在最近幾年里，各行各業(yè)都在迅猛地發(fā)展著，其中很多行業(yè)的發(fā)展都離不開機(jī)械焊接工藝技術(shù)的應(yīng)用。比如石化行業(yè)、機(jī)械制作行業(yè)、航天航空以及造船等行業(yè)都在生產(chǎn)制造的過程中都離不開機(jī)械焊接工藝技術(shù)，機(jī)械焊接工藝技術(shù)在其生產(chǎn)等過程中起著十分重要的作用。但是機(jī)械焊接的工藝技術(shù)有很多種類，而且機(jī)械焊接的技術(shù)又特別復(fù)雜。各行各業(yè)在制造生產(chǎn)的過程中選擇哪種機(jī)械焊接工藝是非常值得思考的問題。只有科學(xué)選擇最為合適的機(jī)械焊接工藝，才能確保制造的順利，同時(shí)減少繁瑣的工藝步驟。企業(yè)選取了合適的機(jī)械焊接工藝技術(shù)之后，也要嚴(yán)格控制機(jī)械焊接工藝的質(zhì)量。

1.1機(jī)械焊接工藝的分類

本文作者：張長(zhǎng)英工作單位：南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院

1引言

在一架飛機(jī)中，絕大多數(shù)零件都屬于航空結(jié)構(gòu)件，其熱處理具有材料種類繁多、工藝復(fù)雜多樣、檢驗(yàn)控制嚴(yán)格和多品種、小批量等特點(diǎn)[1]。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)基于航空材料與熱處理標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的熱處理工藝資源庫，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)與管理的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化已經(jīng)成為航空工業(yè)熱處理生產(chǎn)中迫切需要解決的問題之一[1-2]。

2航空結(jié)構(gòu)件熱處理工藝資源庫的整體規(guī)劃

2.1工藝資源庫的開發(fā)平臺(tái)SQLServer是由Microsoft開發(fā)的、目前應(yīng)用范圍最廣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DMBS），它具有真正的客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、圖形化的用戶界面，使系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的管理更加直觀、簡(jiǎn)單。SQLServer可以與Internet緊密結(jié)合，綜合考慮數(shù)據(jù)量、兼容性、易用性和安全性等因素，是基于網(wǎng)絡(luò)的大中型業(yè)務(wù)首選數(shù)據(jù)庫平臺(tái).網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模式，用戶通過客戶端的瀏覽器，向Web服務(wù)器提出操作請(qǐng)求，Web服務(wù)器通過調(diào)用ADO組件與相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)操作在后臺(tái)服務(wù)器中進(jìn)行，然后將結(jié)果反饋給Web服務(wù)器，最后再發(fā)送至客戶端、以HTML頁面形式顯示給用戶。2.2工藝資源庫的整體規(guī)劃管理的合理性顯得尤為重要。根據(jù)航空材料與熱處理工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)與控制等諸要素之間的關(guān)系，構(gòu)建了航空結(jié)構(gòu)件熱處理工藝資源庫，其總體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

3航空結(jié)構(gòu)件熱處理工藝資源庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要：此次研究重點(diǎn)分析的就是機(jī)械制造工藝過程可靠性，結(jié)合著機(jī)械制造過程的參數(shù)指標(biāo)和穩(wěn)定性存有的密切聯(lián)系，闡述提升可靠性的有效方案，在解讀可靠性基本概念的基礎(chǔ)上，構(gòu)建系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法體系，目的就是讓機(jī)械制造工藝技術(shù)更為精準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；工藝；可靠性

為了保證機(jī)械制造工藝過程更加可靠，部分專家學(xué)者主張落實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)工作，雖然能夠起到積極的作用，但是卻無法保證工業(yè)產(chǎn)品的可靠性，需要關(guān)注機(jī)械制造工藝本身對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響[1]。若是產(chǎn)品生產(chǎn)出來，其品質(zhì)就已確定，需要重視工藝的科學(xué)化管理，以此提升產(chǎn)品可靠性。機(jī)械制造階段所運(yùn)用到的技術(shù)等，可以通過校驗(yàn)的方式方法對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行把關(guān)。

1機(jī)械制造工藝對(duì)可靠性產(chǎn)生的影響

（1）參數(shù)和可靠性指標(biāo)關(guān)系。現(xiàn)階段機(jī)械理論對(duì)產(chǎn)品可靠性和工藝參數(shù)存在的關(guān)系加以論證，但是尚未清楚的闡述提升可靠性的相關(guān)問題。子產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量指標(biāo)間存在的關(guān)系非常復(fù)雜，耗損會(huì)發(fā)生于產(chǎn)品制造階段，產(chǎn)品生產(chǎn)本身就是一個(gè)工藝技術(shù)錯(cuò)綜復(fù)雜的過程，加之機(jī)械技術(shù)本身的復(fù)雜程度，使得產(chǎn)品可靠性得不到保障。針對(duì)于產(chǎn)品可靠性來說，工藝方式及設(shè)計(jì)工作的重要性相當(dāng)，如果工藝過程中未能清楚的理解可靠性指標(biāo)，將會(huì)影響到后續(xù)的工作開展。（2）參數(shù)對(duì)耐磨性的影響。產(chǎn)品本身的材料屬性就是工業(yè)產(chǎn)品耐磨性受到影響的關(guān)鍵，其化學(xué)成分、物理成分等，都是影響到產(chǎn)品耐磨性的重要因素[2]。需要重視生產(chǎn)材料的冶金過程，明確影響到耐磨性的幾何參數(shù)和物理化學(xué)參數(shù)等，因?yàn)椴煌瑓?shù)的關(guān)系隨機(jī)，所以材料中各個(gè)成分的分布情況及零件加工狀態(tài)等是需要考慮的方面。

2機(jī)械制造工藝過程可靠性概述

21世紀(jì)的制造業(yè)正在從傳統(tǒng)的以機(jī)器為主導(dǎo)的技術(shù)時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔樘卣鞯募夹g(shù)時(shí)代。全球鍛造行業(yè)中靈活自動(dòng)化的發(fā)展正在加速，鍛造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、家用電器、汽車以及航空等工業(yè)領(lǐng)域，在這種背景下，我國的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)生了重大的變革。

通過閱讀《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書，讀者可以了解到我國的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)性理論，了解鍛壓技術(shù)的基本工藝以及其在產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用和發(fā)展，這些方面均為我國現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、變革提供了重要?jiǎng)恿Γ瞧渲胁豢苫蛉钡闹行膬?nèi)容。《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書，作為國家普通高校應(yīng)用型教材，于2011年出版，發(fā)行于國防工業(yè)出版社，由謝水生和周六如等聯(lián)合編著。該書結(jié)合國內(nèi)外的先進(jìn)研究成果，傾注了多名作者多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，具有較高的實(shí)用性以及指導(dǎo)價(jià)值，使得該書自出版以來一直使用至今。全書的內(nèi)容分為鍛造和沖壓兩大部分:第1部分為前8章;第2部分為后5章。其中，第8章的鍛造過程信息化，為我國的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)指明了發(fā)展的方向，即為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化以及自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型升級(jí)。而后5章的內(nèi)容中也指明了信息時(shí)代技術(shù)的升級(jí)是我國的現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的環(huán)節(jié)以及發(fā)展趨勢(shì)，值得業(yè)界的廣泛關(guān)注。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書，從鍛造和沖壓兩大角度，對(duì)現(xiàn)代化的鍛造工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析以及研究，為我國的鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的理論支撐。鍛造和沖壓是鍛壓工藝中的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)，在本書的第1章以及第9章中，闡述了鍛造成形以及沖壓變形的基本原理，這些理論的闡述在為該書的相應(yīng)內(nèi)容的展開奠定基礎(chǔ)的同時(shí)，也為讀者對(duì)我國現(xiàn)代化的鍛壓工藝的理解及掌握提供了理論以及實(shí)踐指導(dǎo)。此外，為了闡述信息時(shí)代的現(xiàn)代化鍛壓工藝技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用，該書特意單獨(dú)列出了一個(gè)章節(jié)，即第8章鍛造過程信息化，其全面地分析了信息化以及大數(shù)據(jù)時(shí)代、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在鍛壓工藝生產(chǎn)中的應(yīng)用以及價(jià)值，成為了全書內(nèi)容的亮點(diǎn)以及重點(diǎn)。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書側(cè)重于實(shí)用性，與以往的類似書籍相比，該書在加入必要的理論分析之外，還在全文中插入一些國內(nèi)外的典型應(yīng)用實(shí)例，適用性極強(qiáng)。比如:在第7章的常用鍛壓設(shè)備中，對(duì)國際上經(jīng)常使用的鍛壓設(shè)備的種類、性能、應(yīng)用領(lǐng)域以及效果進(jìn)行系統(tǒng)闡述，這對(duì)此類現(xiàn)代化的設(shè)備在鍛壓技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用具有指導(dǎo)價(jià)值。鍛造自動(dòng)化在現(xiàn)代鍛造技術(shù)行業(yè)中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)代大型自由鍛造廠中的液壓鍛造壓力機(jī)、機(jī)械手以及鍛造起重機(jī)逐步實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化、聯(lián)動(dòng)控制，鍛造的壓力機(jī)以及機(jī)械手與CNC相連，而鍛造加熱爐則實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。同時(shí)，提高生產(chǎn)率是現(xiàn)代以及未來鍛造產(chǎn)業(yè)的追求目標(biāo)，所有鍛造制造商都在加強(qiáng)研究高速的鍛造機(jī)，追求高速加工，盡可能縮短生產(chǎn)中的輔助時(shí)間，提高這一產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

為此，在數(shù)控機(jī)床中配備了三坐標(biāo)的上下料裝置，該裝置由CNC壓力機(jī)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)高效的鈑金加工。該書結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、構(gòu)思巧妙，采用層層遞進(jìn)的方式，使用言簡(jiǎn)意賅的語言，深入淺出地對(duì)鍛壓工藝中專業(yè)且枯燥的知識(shí)進(jìn)行闡述，使讀者能夠通過本書對(duì)鍛壓產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有更為全面的認(rèn)識(shí)，使該書具有全面性以及系統(tǒng)性的同時(shí)，更加的通俗易懂、易于掌握。同時(shí)，該書采用理論與生動(dòng)形象圖片講解相結(jié)合的形式，對(duì)知識(shí)以及理論進(jìn)行詳細(xì)講解;促進(jìn)該領(lǐng)域?qū)W者以及從業(yè)人員對(duì)鍛壓工藝技術(shù)的掌握，為現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變革培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才，促進(jìn)該領(lǐng)域的不斷繁榮和發(fā)展。

《鍛壓工藝及應(yīng)用》一書，可以作為廣大從業(yè)人員日常工作中的一套工具書，指導(dǎo)鍛壓過程的實(shí)際操作，還能夠以該書為基礎(chǔ)，從應(yīng)用的角度對(duì)未來現(xiàn)代化鍛壓產(chǎn)業(yè)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變革進(jìn)行探索，并與中國的機(jī)械學(xué)以及汽車工業(yè)的發(fā)展特色緊密結(jié)合，服務(wù)中國鍛壓產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型以及升級(jí)。該書面向已具備一定機(jī)械學(xué)以及鍛造學(xué)相關(guān)基本知識(shí)以及技能的在職從業(yè)人員，可供從事機(jī)械加工、鍛壓行業(yè)的技術(shù)人員閱讀和參考，也可以作為普通高等院校的教材和大專院校有關(guān)專業(yè)師生的參考書。

1機(jī)械制造工藝

1．1氣體保護(hù)焊工藝。在機(jī)械制造過程中，需要應(yīng)用氣體保護(hù)焊工藝，并將電弧作為重要熱源。電弧的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以助力焊接工作的順利開展，保證焊接工作的有效性。氣體能夠?yàn)楹附游矬w提供保護(hù)，充當(dāng)焊接物體與外界環(huán)境的介質(zhì)。在開展焊接工作時(shí)，電弧也會(huì)在四周散布?xì)怏w，這些氣體有著重要的保護(hù)功能，分隔了熔池與電弧，削弱了氣體的不利影響，提高了焊接工作效率。與其他工藝方式相比，氣體保護(hù)焊工藝的應(yīng)用成本相對(duì)較低，得到了機(jī)械制造企業(yè)的普遍青睞。1．2電阻焊工藝。在機(jī)械制造過程中，還需要應(yīng)用電阻焊工藝技術(shù)，在應(yīng)用這一技術(shù)的過程中，技術(shù)人員需要合理擺放焊接物體的位置，并其放置于電極的兩端，并且通過電流。在電流作用下，空間的分子發(fā)生內(nèi)靜電作用，對(duì)焊接物體產(chǎn)生影響，使焊接物體加速熔化，推動(dòng)了焊接工作的順利開展。［1］對(duì)電阻焊工藝進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)這一工藝不僅能夠保證焊接工作質(zhì)量，且能大幅度提供焊接工作效率，將有害氣體污染、噪音污染等降到最低水平。我國電阻焊工藝技術(shù)被應(yīng)用在各行各業(yè)，包括航空行業(yè)、航天行業(yè)、家電行業(yè)等等。當(dāng)然，電阻焊工藝技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，如成本較多、維修難度較大等。1．3埋弧工藝。在機(jī)械制造過程中，也經(jīng)常應(yīng)用燃燒的電弧開展焊接工作。燃燒電弧以焊劑作為依托，技術(shù)人員可以采用自動(dòng)焊接方式和半自動(dòng)焊接方式完成焊接工作。在應(yīng)用前一種焊接方式時(shí)，需要應(yīng)該焊接車工具送入焊絲;在應(yīng)用后一種焊接方式時(shí)，技術(shù)人員需要進(jìn)行手工操作，手動(dòng)送入焊絲。技術(shù)人員所采用的方式不同，收獲的焊接功效也有所不同。以自動(dòng)焊接方式為例，自動(dòng)焊接方式的成本比較低，使用范圍較廣;以半自動(dòng)焊接方式為例，半自動(dòng)焊接方式的成本比較高，且應(yīng)用效率較低。在過去一段時(shí)間內(nèi)，我國機(jī)械制造企業(yè)主要應(yīng)用了手工操作方式，而隨著時(shí)間的不斷推移，我國機(jī)械制造企業(yè)變革了手工操作方法，采用了電渣壓力焊接模式。電渣壓力焊接模式彌補(bǔ)了手工操作的不足之處，提高了機(jī)械制造效率，保證了機(jī)械制造質(zhì)量。

2機(jī)械設(shè)備加工工藝要點(diǎn)

2．1研磨工藝及其要點(diǎn)。很多機(jī)械設(shè)備對(duì)粗糙度提出要求，在加工過程中，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行研磨，使其粗糙度符合質(zhì)量要求，提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。研磨工藝主要被應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備的表面加工中，同一型號(hào)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)該保持粗糙精度相同。在七八十年代，我國主要采用硅片拋光的方式，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工。硅片拋光的工藝精度比較低，并不能滿足大批量生產(chǎn)的要求。進(jìn)入新世紀(jì)以后，我國機(jī)械制造行業(yè)邁向了新的發(fā)展階段，機(jī)械制造企業(yè)對(duì)研磨工藝進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，使機(jī)械設(shè)備粗糙度滿足了硬性需要。超精度研磨工藝是當(dāng)下最為盛行的研磨技術(shù)，在應(yīng)用這一工藝時(shí)，應(yīng)該利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行的精整加工。2．2切削工藝及其要點(diǎn)。機(jī)械設(shè)備加工離不開切削工藝，而工藝應(yīng)用離不開機(jī)床設(shè)備。隨著時(shí)代的不斷更迭，機(jī)械行業(yè)迎來了更大的發(fā)展機(jī)遇，社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備提出了更高要求。機(jī)械行業(yè)需要控制機(jī)床設(shè)備質(zhì)量，使機(jī)床設(shè)備符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)誤差進(jìn)行限制，避免外部環(huán)境要素、人為要素等對(duì)機(jī)床設(shè)備加工產(chǎn)生不利影響。機(jī)床設(shè)備精度要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械制造企業(yè)需要把握細(xì)節(jié)，并推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。精密切削工藝在機(jī)械設(shè)備加工中應(yīng)用頗廣，但是其應(yīng)用成本較高，技術(shù)精度較強(qiáng)，操作相對(duì)復(fù)雜。高精密機(jī)械設(shè)備必須應(yīng)用精密切削工藝，為了實(shí)現(xiàn)粗糙構(gòu)件的精細(xì)化、使粗糙構(gòu)件表面更加平整光滑，機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該適當(dāng)提高機(jī)床設(shè)備拱度，并注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。［2］一方面，機(jī)械制造企業(yè)需要測(cè)試機(jī)床設(shè)備的承載力;另一方面，機(jī)械制造企業(yè)需要測(cè)試機(jī)床的變形度。為了滿足精密切削工藝的需求，我國機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)該提高機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展為切削工藝開拓了空間，我國機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該投入更多技術(shù)資金，實(shí)現(xiàn)技術(shù)開發(fā)，助推機(jī)械設(shè)備精密加工。2．3圖紙分析工藝及其要點(diǎn)。在正式開展機(jī)械制造之前，需要對(duì)圖紙進(jìn)行科學(xué)分析。機(jī)械制造圖紙是重要的參考依據(jù)，只有保證機(jī)械制造圖紙的精益化，才能提高機(jī)械制造效率。以數(shù)控車削為例，數(shù)控車削最重要的就是圖紙分析，圖紙分析直接關(guān)系著數(shù)控車削的順利開展。我國機(jī)械制造企業(yè)需要充分認(rèn)識(shí)到圖紙的重要性，對(duì)圖紙進(jìn)行分析，注重圖紙標(biāo)注的細(xì)節(jié)，記錄圖紙的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并考察工藝的實(shí)施流程，監(jiān)督工藝的具體實(shí)施。對(duì)于精密儀器，機(jī)械制造企業(yè)必須加大重視程度，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行加工，使精密儀器滿足要求。機(jī)械制造企業(yè)可以根據(jù)既定的加工目標(biāo)，對(duì)精密儀器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行調(diào)整，以便收獲工作實(shí)效。一般來說，圖紙上標(biāo)注了零件的尺寸，但是同一尺寸并不適用于所有工藝，需要對(duì)廣義標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。在應(yīng)用圖紙分析工藝時(shí)需要注重以下幾點(diǎn):第一，機(jī)械制造企業(yè)需要根據(jù)圖紙建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來編程。機(jī)械工藝對(duì)精確度要求比較高，因此需要使材質(zhì)技術(shù)與圖紙相吻合。第二，技術(shù)人員的個(gè)人素質(zhì)會(huì)對(duì)機(jī)械制造工作產(chǎn)生重要影響，機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該規(guī)范圖紙分析流程，使技術(shù)人員嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范。

3結(jié)論

綜上所述，我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。機(jī)械制造行業(yè)與工業(yè)社會(huì)發(fā)展緊密相連，我國制定了工業(yè)現(xiàn)代化目標(biāo)，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)提出了更高的發(fā)展要求。為了推動(dòng)工業(yè)社會(huì)發(fā)展，完善工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系，我國機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)該推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，改進(jìn)加工工藝。

摘要：結(jié)合某系統(tǒng)研制過程中所從事的具體工作，著眼于結(jié)構(gòu)及工藝，對(duì)電子設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品具體的結(jié)構(gòu)形式和處理工藝作了簡(jiǎn)單介紹和說明。根據(jù)設(shè)備功能、性能及所處工作環(huán)境等研制方案明確或隱含的設(shè)計(jì)要求，電路設(shè)計(jì)應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切協(xié)調(diào)、互相配合，共同采取相應(yīng)措施以達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。經(jīng)工程實(shí)際應(yīng)用，某系統(tǒng)電子設(shè)備運(yùn)行持久正常、性能穩(wěn)定可靠。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)備;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);工藝設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了滿足電子產(chǎn)品的各項(xiàng)功能和電性能，使設(shè)備在各種既定環(huán)境下都能正常工作所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。它可以把產(chǎn)品的外觀直接展現(xiàn)出來，在一定程度上決定了產(chǎn)品的可靠性、壽命及性價(jià)比。好的設(shè)計(jì)應(yīng)合理滿足整機(jī)的性能要求，在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品的工藝性能直接影響到產(chǎn)品性能和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。工藝設(shè)計(jì)的最高原則是以最少的社會(huì)勞動(dòng)消耗創(chuàng)造出最大的物質(zhì)財(cái)富，這個(gè)原則也是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。無論哪類電子設(shè)備的設(shè)計(jì)都離不開結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的高低和工藝技術(shù)的好壞對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。電子設(shè)備的故障或失效大都可歸結(jié)為設(shè)計(jì)上沒有想到或沒意識(shí)到某些細(xì)節(jié)或約束，一些通用設(shè)計(jì)的技術(shù)、準(zhǔn)則、理念和方法必須被予以重視并深入貫徹到產(chǎn)品研發(fā)中去。

1某系統(tǒng)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1概述

某系統(tǒng)主要由多路耦合器、終端機(jī)和信號(hào)分配器組成，采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜上架安裝方式。各設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化設(shè)計(jì)原則，顏色、標(biāo)識(shí)、銘牌、把手和接口連接器選擇均符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。根據(jù)研制方案確定電氣功能、性能及使用環(huán)境要求，經(jīng)研究分析整機(jī)結(jié)構(gòu)形式和尺寸約束后，初步進(jìn)行元器件布局、布線和組裝設(shè)計(jì)，合理選用材料、涂鍍、加工手段，采用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，簡(jiǎn)化制造工藝，積極運(yùn)用成熟技術(shù)。后通過軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模、裝配仿真、應(yīng)力應(yīng)變分析、熱流分析，進(jìn)一步優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)。

摘要：在航天產(chǎn)品微組裝工藝中，錫鉛焊料因其具有優(yōu)異的焊接性能和高可靠性的特點(diǎn)而被廣泛使用。但在微波組件真空回流焊接中，錫鉛合金與鍍金焊盤生成脆性的金屬間化合物，引起“金脆”現(xiàn)象，造成產(chǎn)品失效，故需在焊接前對(duì)焊盤進(jìn)行搪錫去金處理，提升焊點(diǎn)及產(chǎn)品的可靠性。介紹了某微波組件真空回流焊接中對(duì)微帶板表貼焊盤進(jìn)行搪錫去金處理的工藝方法，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證該工藝有效提升了焊點(diǎn)的長(zhǎng)期可靠性。

關(guān)鍵詞：金脆；搪錫去金；絲網(wǎng)印刷；真空回流焊接

1引言

在微組裝工藝中，一般通過軟釬焊工藝（焊料液相線溫度低于450℃）實(shí)現(xiàn)表貼元器件與電路板、電路板與殼體的互連以及連接器與殼體的裝配，根據(jù)航空航天等軍工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，軟釬焊料通常采用錫鉛、錫鉛銀、錫鉛鉍、錫鉛銦等含鉛高可靠性共晶焊料，以減少熔融焊料的冷卻時(shí)間，提升焊點(diǎn)的微觀形貌，降低缺陷的產(chǎn)生[1]。其中錫鉛焊料由于其潤(rùn)濕性好、焊接性能優(yōu)、回流溫度低、焊點(diǎn)表面光澤、孔隙率少和成本低廉、工藝成熟等特性，常作為高可靠航天電子產(chǎn)品焊接用軟釬料。金元素由于具有化學(xué)性質(zhì)不活潑、抗氧化能力強(qiáng)、表面平整、潤(rùn)濕性能好、耐磨以及導(dǎo)電性能優(yōu)異等一系列優(yōu)點(diǎn)而常常被作為電子元器件的電極引線及電路板焊盤的表面鍍層。電子行業(yè)中的鍍金層主要有3種用途[2-3]：一是金屬絲鍵合用鍍金，因金屬絲是通過熱壓或超聲鍵合在電路板的焊盤鍍金層上，故要求采用較厚的鍍金層；二是元器件焊接用鍍金層，電路板的焊盤一般是銅/鎳/金結(jié)構(gòu)，釬焊的實(shí)質(zhì)是焊料中的錫與焊盤中的鎳層發(fā)生界面反應(yīng)，鍍金層的主要功能是防止鎳層表面被氧化，采用較薄的鍍金層既可以確保鎳表面不會(huì)被氧化，又可以降低生產(chǎn)成本；三是鍍硬金,一般要求金層采用較高的鍍層厚度和具有較好的耐磨性能，以適用于多次插拔的工作環(huán)境。而在軟釬焊過程中，鍍金層會(huì)與錫反應(yīng)生成脆性的金錫化合物。當(dāng)脆性的金錫金屬間化合物集中在焊接界面時(shí)，會(huì)顯著降低焊接的界面強(qiáng)度，進(jìn)而影響焊點(diǎn)的機(jī)械性能和長(zhǎng)期可靠性[4]。因此，在航空航天產(chǎn)品的微組裝工藝中，為提升產(chǎn)品可靠性，需要對(duì)電路板鍍金焊盤（厚金）進(jìn)行去金處理，以避免發(fā)生“金脆”現(xiàn)象。

2搪錫去金

2.1“金脆”機(jī)理。在軟釬焊時(shí)，由于溫度升高，焊料受熱熔融，在被焊接金屬表面潤(rùn)濕并向固體金屬擴(kuò)散。由于錫和金的相容性非常好，并且金在錫中溶解速率很快，當(dāng)鍍金層直接與錫鉛焊料相接觸時(shí)，金原子最先熔解到焊料中并與焊料中的錫相結(jié)合，形成金錫合金。而金錫合金AuSn4與錫元素二者晶格相似，比較容易發(fā)生從錫向金錫合金相的相變轉(zhuǎn)化，AuSn4相可以快速形成和生長(zhǎng)[1,5]。金錫金屬間化合物AuSn4會(huì)使焊點(diǎn)機(jī)械性能變脆，力學(xué)強(qiáng)度減弱，是產(chǎn)生金脆的主要原因，進(jìn)而影響電氣連接的可靠性。近年來也有學(xué)者研究認(rèn)為含金錫鉛焊接會(huì)在焊點(diǎn)生成連續(xù)脆性層AuSn4、NiSn4和Ni3Sn4，引起“金脆”。而焊盤銅箔基體的Cu原子可以與Sn形成Cu6Sn5，當(dāng)Au原子擴(kuò)散進(jìn)入Cu6Sn5層時(shí)形成Cu6Sn5、Au6Sn5、Ni6Sn5，阻礙脆性AuSn4、NiSn4層的形成，抑制“金脆”的發(fā)生[6]。一般認(rèn)為，當(dāng)錫鉛焊點(diǎn)內(nèi)金的含量達(dá)到3%wt時(shí)[7]，焊點(diǎn)微觀組織粗化、生成孔洞，宏觀上產(chǎn)生虛焊、失去光澤、呈多顆粒狀、延展性能下降、脆化甚至造成早期開裂。2.2去金工藝標(biāo)準(zhǔn)。為了避免發(fā)生“金脆”，在釬焊前應(yīng)對(duì)鍍金焊盤及引線經(jīng)過搪錫去金處理，去金的次數(shù)由焊盤及引線的鍍金層厚度決定。去金的總原則包括[8]：必須用動(dòng)態(tài)波峰焊的雙鍍錫工藝適當(dāng)去金；對(duì)于準(zhǔn)備使用波峰焊接的通孔插入式元器件，如果引線上的鍍金層厚度在2.5μm以內(nèi)，就不需要進(jìn)行去金；表貼器件則至少要從95%以上的待釬焊表面上去金。結(jié)合行業(yè)內(nèi)的去金工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，通常認(rèn)為當(dāng)焊盤或引線鍍金層厚度超過1.27μm時(shí)，需要至少進(jìn)行一次搪錫去金處理，如果鍍金層厚度超過2.5μm，則需要進(jìn)行兩次搪錫去金處理[9]。2.3去金工藝方法。電烙鐵手工搪錫去金、手工雙錫鍋搪錫去金、回流焊搪錫去金是常用的去金處理工藝方法[10]。電烙鐵手工搪錫需先選擇合適形狀的烙鐵頭，再在300℃左右處理2~3s，最后再配合使用吸錫帶吸除焊盤或引線表面的熔融焊料。手工雙錫鍋搪錫去金是指采用焊料熔液進(jìn)行去金，先將鍍金引線浸入去金錫鍋中2~3s進(jìn)行去金，待焊點(diǎn)冷卻后再將引線浸入搪錫錫鍋中進(jìn)行搪錫處理。回流焊搪錫去金是對(duì)鍍金元器件通過返修工作站的回流焊工藝進(jìn)行搪錫處理，實(shí)際上先是在鍍金表面貼裝器件端頭搪錫上錫鉛焊料，然后在高溫條件下用吸錫帶吸除元器件端頭的焊料，從而實(shí)現(xiàn)鍍金元器件去金的目的。

根據(jù)*集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，*市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)決定*年度集成電路設(shè)計(jì)專項(xiàng)項(xiàng)目指南。本年度專項(xiàng)將以戰(zhàn)略產(chǎn)品開發(fā)為導(dǎo)向，以共性、前沿技術(shù)研發(fā)為突破，與國內(nèi)超深亞微米與納米級(jí)工藝制造技術(shù)發(fā)展聯(lián)動(dòng)，推進(jìn)集成電路應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案和重點(diǎn)戰(zhàn)略產(chǎn)品的研發(fā)。

一、研究專題和期限

專題一：FPGA器件、配套軟件系統(tǒng)及其測(cè)試技術(shù)的研發(fā)

（一）研究目標(biāo)與內(nèi)容

研究目標(biāo)：

研發(fā)基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FPGA器件，實(shí)現(xiàn)器件與配套軟件的產(chǎn)品化，并在通信、消費(fèi)類電子、汽車電子、工業(yè)控制、互聯(lián)網(wǎng)信息安全等領(lǐng)域得到應(yīng)用。研制與國際主流芯片兼容的抗輻照百萬門級(jí)FPGA，能夠滿足航空、航天等應(yīng)用工程的需求。