圖騰機柜是雷達產品電子設備中不可缺少的組成部分,數量眾多,且有較高的加工精度和裝配要求。在實際生產過程中,由于加工和裝配過程中產生的誤差,經常需要采用實體機箱、機架配對手工修整,互換性較差,不利于批量生產和后期維護。文中分析了誤差產生的原因,遵循互換性原則,提出了工藝改進方案,設計了專用工裝,保證了機柜裝配質量。

機柜裝配工藝性分析

1.1機柜結構簡介電子機柜通常由機箱和機架裝配而成,結構如圖1所示。其中,機架主要通過鑄造成形或型材鉚接、焊接而成,機箱通過導軌插入機架,并利用定位銷定位,松不脫螺釘進行固定,要求機箱在機架中插拔自如、間隙均勻。

1.2存在的問題及原因分析保證機柜裝配質量的關鍵在于導軌、定位銷、松不脫螺釘安裝孔相互間的位置準確,。機柜裝配關鍵要素圖在機柜裝配過程中,由于機架及機箱的加工誤差、裝配中產生變形和手工裝配誤差,容易產生如下問題:兩定位銷之間存在尺寸及位置偏差;兩定位銷中心線平面與導軌工作面平面存在尺寸及位置偏差;兩定位銷中心線平面與機架前平面垂直度誤差;兩定位銷與機箱上定位銷孔存在尺寸及位置偏差;兩松不脫螺釘安裝孔之間存在尺寸及位置偏差;兩定位銷中心線與松不脫螺釘安裝孔中心線不重合;導軌工作面與兩松不脫螺釘安裝孔中心存在尺寸及位置偏差。由于以上的問題存在,導致機柜裝配時,機箱插拔不自如甚至無法安裝;在使用過程中,松不脫螺釘由于安裝傾斜易發生剪斷事故。

裝配工藝及工藝裝置方案設計通過上述分析,必須減小機架及機箱加工誤差的影響,保證機架和機箱尺寸的一致性,保證裝配精度,因此,可以考慮提高機架及機箱的加工精度、利用工裝加工及裝配替代手工修整裝配的途徑來解決。

2.1提高機架及機箱的加工精度機柜裝配時出現的各種問題,主要是由于機架及機箱加工時出現了加工誤差,而正是由于這些可能引起疊加的誤差,直接導致了裝配問題。如提高機架及機箱的加工精度,通過控制零件加工精度來實現裝配精度,則完全可行。但從機柜簡圖上可以看到,涉及到裝配精度的尺寸較多,如直接通過提高機架及機箱的加工精度來滿足裝配要求,通過尺寸鏈可以計算出,其機架及機箱的尺寸精度、形狀和位置精度要求很高,甚至達到微米級,極大地增加了制造成本。

2.2利用工藝裝置進行加工及裝配為了既減少機架及機箱的加工成本,又達到機架機箱裝配的互換性,特別是在批生產中,如使用工藝裝置來進行機架及機箱的加工和裝配,則完全可以達到要求。針對機柜裝配出現的問題,通過分析產生問題的原因,根據互換性原則,我們可采用以下工藝方案來滿足機柜的裝配要求。

2.2.1機架的加工及裝配機架的加工及裝配主要包含:兩松不脫螺釘孔的加工、導軌的裝配及定位銷的裝配。根據機柜的使用特點及裝配要求,我們采用設計模擬機箱的工藝裝置,進行兩松不脫螺釘孔的加工及機架的裝配。

機架加工及裝配工裝導軌是通過鉚接連結在機架上,定位銷是通過過渡件連結在機架上。使用該裝置時,導軌定位板保證了兩導軌之間的距離,定位銷定位板保證了兩定位銷的距離,鉆模板控制松不脫螺釘孔的尺寸精度及位置精度。裝置設計時,通過加工及裝配保證了導軌定位板、定位銷定位板、鉆模板相互間的尺寸及位置精度,因此,也同樣保證了機架的裝配要求。

2.2.2機箱的加工根據機柜的使用特點及裝配要求,我們采用設計模擬機架的工藝裝置,進行兩松不脫螺釘孔的加工及定位銷孔的加工,保證與機架上松不脫螺釘孔、定位銷位置尺寸一致。機箱加工工裝通過上述兩工藝裝置的設計使用,保證了每個機架及機箱的尺寸一致性。另外,兩工藝裝置實施配套設計,配套加工,保證了機架和機箱相互裝配尺寸的同一,既滿足了機架和機箱的裝配要求,又實現了互換性。

2.3運用工藝裝置進行檢驗由于機架和機箱的裝配尺寸及位置要求處于三維空間,給正常的檢驗帶來了困難,特別是在批生產中,通過分析,我們模擬機架和機箱,同時設計了機架和機箱的檢驗工裝,保證了機柜裝配的順利。該檢驗工裝的結構與圖3及圖4類似,這里就不再敘述。

結論通過上述機柜優化工藝方案的實施,工藝裝置的設計使用,保證了機架和機箱裝配尺寸的一致性和互換性,解決了機柜裝配困難問題,提高了生產效率,保證了裝配質量,特別適用于大批量生產。