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圖騰機(jī)柜是雷達(dá)產(chǎn)品電子設(shè)備中不可缺少的組成部分,數(shù)量眾多,且有較高的加工精度和裝配要求。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于加工和裝配過程中產(chǎn)生的誤差,經(jīng)常需要采用實(shí)體機(jī)箱、機(jī)架配對(duì)手工修整,互換性較差,不利于批量生產(chǎn)和后期維護(hù)。文中分析了誤差產(chǎn)生的原因,遵循互換性原則,提出了工藝改進(jìn)方案,設(shè)計(jì)了專用工裝,保證了機(jī)柜裝配質(zhì)量。

機(jī)柜裝配工藝性分析

1.1機(jī)柜結(jié)構(gòu)簡介電子機(jī)柜通常由機(jī)箱和機(jī)架裝配而成,結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,機(jī)架主要通過鑄造成形或型材鉚接、焊接而成,機(jī)箱通過導(dǎo)軌插入機(jī)架,并利用定位銷定位,松不脫螺釘進(jìn)行固定,要求機(jī)箱在機(jī)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(jī)柜裝配質(zhì)量的關(guān)鍵在于導(dǎo)軌、定位銷、松不脫螺釘安裝孔相互間的位置準(zhǔn)確,。機(jī)柜裝配關(guān)鍵要素圖在機(jī)柜裝配過程中,由于機(jī)架及機(jī)箱的加工誤差、裝配中產(chǎn)生變形和手工裝配誤差,容易產(chǎn)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(dǎo)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(jī)架前平面垂直度誤差;兩定位銷與機(jī)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(dǎo)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(dǎo)致機(jī)柜裝配時(shí),機(jī)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(fā)生剪斷事故。

裝配工藝及工藝裝置方案設(shè)計(jì)通過上述分析,必須減小機(jī)架及機(jī)箱加工誤差的影響,保證機(jī)架和機(jī)箱尺寸的一致性,保證裝配精度,因此,可以考慮提高機(jī)架及機(jī)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(jī)架及機(jī)箱的加工精度機(jī)柜裝配時(shí)出現(xiàn)的各種問題,主要是由于機(jī)架及機(jī)箱加工時(shí)出現(xiàn)了加工誤差,而正是由于這些可能引起疊加的誤差,直接導(dǎo)致了裝配問題。如提高機(jī)架及機(jī)箱的加工精度,通過控制零件加工精度來實(shí)現(xiàn)裝配精度,則完全可行。但從機(jī)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(jī)架及機(jī)箱的加工精度來滿足裝配要求,通過尺寸鏈可以計(jì)算出,其機(jī)架及機(jī)箱的尺寸精度、形狀和位置精度要求很高,甚至達(dá)到微米級(jí),極大地增加了制造成本。

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

2.2.1機(jī)架的加工及裝配機(jī)架的加工及裝配主要包含:兩松不脫螺釘孔的加工、導(dǎo)軌的裝配及定位銷的裝配。根據(jù)機(jī)柜的使用特點(diǎn)及裝配要求,我們采用設(shè)計(jì)模擬機(jī)箱的工藝裝置,進(jìn)行兩松不脫螺釘孔的加工及機(jī)架的裝配。

機(jī)架加工及裝配工裝導(dǎo)軌是通過鉚接連結(jié)在機(jī)架上,定位銷是通過過渡件連結(jié)在機(jī)架上。使用該裝置時(shí),導(dǎo)軌定位板保證了兩導(dǎo)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(shè)計(jì)時(shí),通過加工及裝配保證了導(dǎo)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(jī)架的裝配要求。

2.2.2機(jī)箱的加工根據(jù)機(jī)柜的使用特點(diǎn)及裝配要求,我們采用設(shè)計(jì)模擬機(jī)架的工藝裝置,進(jìn)行兩松不脫螺釘孔的加工及定位銷孔的加工,保證與機(jī)架上松不脫螺釘孔、定位銷位置尺寸一致。機(jī)箱加工工裝通過上述兩工藝裝置的設(shè)計(jì)使用,保證了每個(gè)機(jī)架及機(jī)箱的尺寸一致性。另外,兩工藝裝置實(shí)施配套設(shè)計(jì),配套加工,保證了機(jī)架和機(jī)箱相互裝配尺寸的同一,既滿足了機(jī)架和機(jī)箱的裝配要求,又實(shí)現(xiàn)了互換性。

2.3運(yùn)用工藝裝置進(jìn)行檢驗(yàn)由于機(jī)架和機(jī)箱的裝配尺寸及位置要求處于三維空間,給正常的檢驗(yàn)帶來了困難,特別是在批生產(chǎn)中,通過分析,我們模擬機(jī)架和機(jī)箱,同時(shí)設(shè)計(jì)了機(jī)架和機(jī)箱的檢驗(yàn)工裝,保證了機(jī)柜裝配的順利。該檢驗(yàn)工裝的結(jié)構(gòu)與圖3及圖4類似,這里就不再敘述。

結(jié)論通過上述機(jī)柜優(yōu)化工藝方案的實(shí)施,工藝裝置的設(shè)計(jì)使用,保證了機(jī)架和機(jī)箱裝配尺寸的一致性和互換性,解決了機(jī)柜裝配困難問題,提高了生產(chǎn)效率,保證了裝配質(zhì)量,特別適用于大批量生產(chǎn)。