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制动底座零件的工艺规程及夹具设计

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制动 底座 零件 工艺 规程 夹具 设计
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!【包含文件如下】【工艺设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat

A3-制动底座零件图.dwg
三维图.1
夹具体.dwg
工序卡1.doc
工序卡2.doc
工序卡3.doc
工序卡4.doc
机械加工工艺过程卡片WK.doc
毛坯图.dwg
装配图.dwg
设计说明书.doc
摘  要
本次毕业设计的内容是制动底座的工艺规程及夹具设计,主要的设计内容是完成制动底座零件的工艺规程(包括工艺过程卡、工序卡)设计及主要工序的工装设计,绘制夹具图的装配图和零件图。
我先了解了制动底座的工作原理,用PROE软件绘制了制动底座的三维图,然后对该零件进行了工艺分析并对该零件的工艺规程进行了设计,其中包括确定毛坯制造形式,选择基面,制定工艺路线,确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,确定切削用量和基本用时。夹具设计时,选择定位基准,计算切削力和夹紧力,分析定位误差,最后设计出专用的夹具,画出了夹具图。这次设计的难点是要让所设计的工艺路线能做到兼顾精度、效率问题以及经济性,所设计的夹具能在保证精度要求的前提下有较简单的结构。
  关键词:制动底座、工序、夹具设计、定位误差。
              

目录
  序 言 1
第一章 分析零件 2
1.1制动底座的作用 2
1.2制动底座的三维图 3
    1.3制动底座的工艺分析........................................................................... 3
第二章 设计工艺规程 4
2.1毛坯制造形式的确定 4
    2.2基面的选择............................................................................................4
2.3工艺路线的制定 6
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8
2.5 确定切削用量及基本工时 8
第三章 夹具设计 15
3.1定位基准的选择 15
3.2切削力和夹紧力的计算 15
3.3定位误差分析......................................................................................18
3.4夹具设计及操作的简要说明 19
总    结 20
致   谢 21
参 考 文 献 22

 

内容简介:
数控加工工序卡产品名称 零件图号 零件名称 第 1 页数控加工工序卡共 4 页工序号 工序名称 材 料加工车间 设备名称 设备型号主程序名 子程序名 工件原点工步号 工步内容 夹 具 刀 具1 钻 8.5 通孔 专用 8.5 钻头更改标记 更改单号 更改者/日期 批 准工艺员 校 对 审 定数控加工工序卡产品名称 零件图号 零件名称 第 2 页数控加工工序卡共 4 页工序号 工序名称 材 料加工车间 设备名称 设备型号主程序名 子程序名 工件原点工步号 工步内容 夹 具 刀 具1 铣 130 面深 3 专用夹具 1 32 铣刀2 铣平面 专用夹具 1 40 铣刀更改标记 更改单号 更改者/日期 批 准工艺员 校 对 审 定数控加工工序卡产品名称 零件图号 零件名称 第 3 页数控加工工序卡共 4 页工序号 工序名称 材 料加工车间 设备名称 设备型号主程序名 子程序名 工件原点工步号 工步内容 夹 具 刀 具1 铣大平面 专用 40 铣刀2 钻 9 孔 专用 9 钻头3 扩 15 孔 专用 8 铣刀4 钻 3X5 小孔 专用 5 钻头5 攻 3X M6 专用 M6 丝锥6 铣 24 顶面 专用 40 铣刀7 铣 24 两侧面 专用 40 铣刀8 钻 24 粗面 2X8.5 孔 专用 8.5 钻头更改标记 更改单号 更改者/日期 批 准工艺员 校 对 审 定产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 制动底座 零件名称 制动底座 共 4 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号8 铣 ZG45毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸件 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X51夹具编号 夹具名称 切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 铣宽 24mm,高 48mm 立柱 立铣刀,游标卡尺 750 141.3 0.2 1 1 0.966设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号 零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 制动底座 零件名称 制动底座 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注工 时工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 铸造 铸造2 时效处理 时效处理3 铣 铣下端面 X51 专用夹具,端铣刀,游标卡尺4 铣 铣上端面 X51 专用夹具,端铣刀,游标卡尺5 车 车 50 孔,130 孔 CA6140 专用夹具,YG6 车刀,游标卡尺6 钻 钻 3-9 孔锪孔 15 Z525 专用夹具,麻花钻,锪孔钻,游标卡尺7 钻 钻 3-M6 螺纹 Z525 专用夹具,麻花钻,丝锥,游标卡尺8 铣 铣宽 24 mm,高 48mm 立柱 X51 专用夹具,立铣刀,游标卡尺9 钻 钻 2-8.5 孔 Z525 专用夹具,麻花钻,游标卡尺10 钻 钻 2-M6 孔 CA6140 专用夹具,麻花钻,丝锥,游标卡尺11 检验 检验12 入库 入库设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 毕业设计(论文)题 目: 制动底座零件的工艺规程及夹具设计学生姓名:指导教师:专 业:时 间:摘 要本次毕业设计的内容是制动底座的工艺规程及夹具设计,主要的设计内容是完成制动底座零件的工艺规程(包括工艺过程卡、工序卡)设计及主要工序的工装设计,绘制夹具图的装配图和零件图。我先了解了制动底座的工作原理,用 PROE 软件绘制了制动底座的三维图,然后对该零件进行了工艺分析并对该零件的工艺规程进行了设计,其中包括确定毛坯制造形式,选择基面,制定工艺路线,确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸,确定切削用量和基本用时。夹具设计时,选择定位基准,计算切削力和夹紧力,分析定位误差,最后设计出专用的夹具,画出了夹具图。这次设计的难点是要让所设计的工艺路线能做到兼顾精度、效率问题以及经济性,所设计的夹具能在保证精度要求的前提下有较简单的结构。关键词:制动底座、工序、夹具设计、定位误差。ABSTRACTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: brake base,the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序 言 .1第一章 分析零件 .21.1 制动底座的作用 .21.2 制动底座的三维图 .31.3 制动底座的工艺分析. 3第二章 设计工艺规程 .42.1 毛坯制造形式的确定 .42.2 基面的选择.42.3 工艺路线的制定 .62.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .82.5 确定切削用量及基本工时 .8第三章 夹具设计 .153.1 定位基准的选择 .153.2 切削力和夹紧力的计算 .153.3 定位误差分析.183.4 夹具设计及操作的简要说明 .19总 结 .20致 谢 .21参 考 文 献 .220序 言机械制造业是制造特定外形和大小的元件,然后把元件组合成机械装备的行业。消费者可以直接使用该产业的产品,其他产业的生产制造设备也可以使用该产业的产品。造业制在国民经济发展的地位很高,同时在一个国家或地区的发展中起基础性的支柱作用。从某些方面来说,机械制造水平的高低是评价一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。制动底座的加工工艺规程及其夹具设计是与机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等课程设计衔接的又一设计教程。此次设计加工质量的保证取决于能否确定元件的定位,夹紧和工艺步骤安排,工艺尺寸测定等问题,同时也侧重于培养自我探索与自主创新能力。在设计中,基本概念、基本理论很重要,同时也要注意生产实践的需要,只有理论与实践相统一,我们才能很好的完成本次设计任务。我的理论水平和专业知识不足,其中存在许多的疏忽丶不成熟之处和错误缺点,请老师们批评指正,我一定认真更改。1第一章 零件的分析1.1 制动底座的作用图 1.1 制动底座的三视图人们对环境污染越来越重视,传统的燃油仓储设备排放大,能耗高,已经逐渐被零排放、无噪声、优化好的电动仓储设备抢占市场,这样的大趋势下,各大仓储设备企业都已开始研发新的电动设备。制动底座作为电动仓储车驱动系统和转向操纵系统之间的连接部件,它的精度不仅对整辆车的转向性能有重要影响,而且影响着驾驶者的操纵感觉。21.2 制动底座的三维图图1.2 制动底座的三维图1.3 制动底座的工艺分析制动底座有 2 个加工面,不存在任何相互的位置度要求。1:以下端面为基准的加工面,最重要的是铣上端面,然后钻 50 孔,130孔。2:以 50 孔为基准的加工面,主要是钻 3-9 孔锪孔 15,钻 3-M6 螺纹,铣宽 24 mm,高 48mm 的立柱,钻 2-8.5 孔,钻 2-M6 孔。3第二章. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式ZG45 钢有比较好的可锻性,因此本次设计采用锻造法。由于考虑到需要批量生产,从而用模锻的方法生产锻件毛坯,这样不但有利于生产率与加工精度的提高,而且加工余量变小,降低原材料的浪费。2.2 基面的选择粗基准的选择应当满足以下要求:(1)为保证加工面与不加工面的相互位置关系精度,要以加工表面为粗基准。有时候,工件上表面上有好几个可以不需要加工的表面,考虑到壁厚均匀、外形对称、少装夹的要求,可以选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。(2) 加工余量的选择要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床的床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面,在加工时要选择导轨面作为粗基准加工床身的底面,再以底面作为精基准加工的导轨面。这样能均匀的去除较少余量,表层组织可以细致光滑,增加了耐磨性。(3) 粗基准应当选择加工余量最最小的表面,这样可以保证这一平面有充足的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,可以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不适合选作粗基准,必要时可以经初加工。(5) 因为许多粗基准的表面不规则而且粗糙,为了保证面和面之间的位置精度,粗基准的不重复使用很关键。基准的选择对零件生产有很重要的影响,这也是工艺规程设计中的一项重要工作。首先选取下端面作为定位基准。精基准的选择既要考虑零件加工的精度,也要确保装夹方便,夹具结构简单。精基准的选择应满足 5 个原则:1.基准重合原则:定位基准一般选用加工表面的设计基准,基准不重合的情况下,就会引起相应的误差;42.基准统一原则:在多数工序中尽可能采用同一组精基准定位,可以保证每一个表面的位置精度以及简化夹具设计与制造;3.自为基准原则:一些精加工和光整加工工序要求加工余量尽可能的小,所以应用该加工表面本身为精基准,先行工序要保证该表面与其他表面之间的位置精度;4.互为基准原则:当两个表面相互作为位置精度及自身尺寸、形状精度都要求比较高的时候,一般采用这个原则,然后反复多次加工;5.所选的精基准可以保证定位准确、夹紧可靠且操作方便。定位精基准选择已经加工好的 50 孔和一端面,加工其它表面及孔。以精基准重合的问题为主,当设计基准与工序基准不重合的时候,需要进行尺寸之间的换算。52.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点是使零件技术要求能得到保证。在生产纲领确定为成批生产的条件下,一方面考虑采用万能机床,要尽量使工序集中以便能够提高生产率。另一方面考虑经济效益,使生产成本降低。 制定以下两种工艺方案:方案一1 铸造 铸造2 时效处理 时效处理3 铣 铣下端面4 铣 铣上端面5 钻 钻 50 孔,130 孔6 钻 钻 3-9 孔,锪孔 157 钻 钻 3-M6 螺纹8 铣 铣宽 24mm,高 48mm 的立柱9 钻 钻 2-8.5 孔10 钻 钻 2-M6 孔11 检验 检验,去毛刺12 入库 入库方案二1 铸造 铸造2 时效处理 时效处理3 车 车 50 孔,130 孔4 钻 钻 3-9 孔锪孔 155 铣 铣下端面6 铣 铣上端面7 钻 钻 3-M6 螺纹8 铣 铣宽 24mm,高 48mm 的立柱9 钻 钻 2-8.5 孔610 钻 钻 2-M6 孔11 检验 检验,去毛刺12 入库 入库工艺方案一:先加工上下端面,其次钻 50 孔和 130 孔,接着利用加工好的 50 孔作为定位基准,最后加工其他工序,工序的安排非常合理,加工精度要求和位置度要求得到保证。方案二:先加工孔,再加工端面,违背了先面后孔的基本原则,不能保证加工精度要求,所以选择方案一。具体的加工路线如下1 铸造 铸造2 时效处理 时效处理3 铣 铣下端面4 铣 铣上端面5 钻 钻 50 孔,130 孔6 钻 钻 3-9 孔,锪孔 157 钻 钻 3-M6 螺纹8 铣 铣宽 24mm,高 48mm 的立柱9 钻 钻 2-8.5 孔10 钻 钻 2-M6 孔11 检验 检验,去毛刺12 入库 入库72.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定制动底座零件材料:ZG45生产类型:大批量生产,锻造1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图所给的尺寸为自由度公差,通过锻造获得。2、制动底座的端面制动底座端面与其他接触面接触,得到结果余量留 2mm3、制动底座的孔毛坯为空心,锻造出孔。孔的精度:IT7IT8 之间,工艺尺寸余量为 2mm2.5 确定切削用量及基本工时工序 1:铣下端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,刀片采用 YG8,, , , 。map5.d350min/125v4z2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,一次加工完成ap5.2)决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则齿/2.0mfzin48.635110rdvns按机床标准选取 750wn/min/3.14071vw当 750r/min 时n8rmznfwm /607542.0按机床标准选取 fm3)计算工时切削工时: , , ,则机动工时为l85l91l32min647.0721xfntwm工序 2:铣上端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀,刀片采用 YG8,, , , 。map5.1d250min/125v4z2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,一次加工完成 map5.2)决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则齿/2.0fzmin17.96510rdvns按机床标准选取 750wn/70.i10wv当 750r/min 时nrmzfwm /607542.按机床标准选取 fm3)计算工时切削工时: , , ,则机动工时为l15l91l329min18.027539121xfnltwm工序 3:钻 50 孔,130 孔1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度 vyxpmckfaTCvv其中: =342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见切削手册vCvxvyvk表 1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。MvksvkvkrvBv所以 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/minvc 35.015.02. 8644) 确定机床主轴转速ns= = 753r/minWdc x509与 753r/min 相近的机床转速为 750r/min。现选取 =750r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/947x5) 切削工时, t = i ;其中 l=25mm; =4mm; =0mm;mfnlw211l2lt = i= x2=0.966(min)mfnlw210.8759工序 4:钻 3-9 孔锪孔 15工步一:钻 9mm 孔机床:Z525 立式钻床 刀具:根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 91)进给量 取 f=0.13mm/r102)切削速度 V=2434m/min. 取 V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= = 1194r/minWd10cv930与 1194r/min 相近的机床转速为 1450r/min。现选取 =1450r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10snmi/3.251405) 切削工时,按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=15mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2lt = = =0.0152(min)fl210.345工步二:锪孔 15mm根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为钻ff)8.12(钻v3式中的 、 加工实心孔进的切削用量.钻f钻v现已知=0.36mm/r (切削手册 )表 2.7钻f=42.25m/min (切削手册)表 2.13钻v1) 给量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r2) 削速度 v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= = 384.48r/minWd10cv149.6与 384.4r/min 相近的机床转速为 375r/min。现选取 =375r/min。wn所以实际切削速度11= =cv10sdnmin/485.16375) 削工时,按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=4mm; =6mm; =0mm;mfnlw211l2lt = = =0.053(min)fl210.537工序 5:钻 3-M6 螺纹选用 高速钢锥柄麻花钻(工艺表 3.1 6)m4由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 m/r28.0f机(切削表 2.15)in/8Vcmin/r634x10Dv1c 机机按机床选取 5/inr机 in/8542.610 机机cV基本工时: min17.0.3f2xnlt机机攻螺纹 M6mm:选择 M6mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ,即f p1.25/fmr7.5/mincV机 107.598(/in)6cnrD查按机床选取 2/ir机6.8/incVm机12基本工时: 1203.5(min)7.ltnf机工序 6:铣宽 24mm,高 48mm 的立柱1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,刀片采用 YG8,, , , 。map5.1d320min/15v4z2. 决定铣削用量4)决定铣削深度因为加工余量不大,一次加工完成 map5.15)决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则齿/2.0fzmin48.631510rdvns按机床标准选取 750wn/in/3.14075321vw当 750r/min 时nrmzfwm /607542.按机床标准选取 fm6)计算工时切削工时: , , ,则机动工时为l39l1l32.in4.07521xfntwm工序 7:钻 2-8.5 孔机床:Z525 立式钻床 13刀具:根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 8.51)进给量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=15m/min3)确定机床主轴转速ns= = 562r/minWd10cv158.与 562r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取 =600r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10sdn.5601.4/mi5) 切削工时,按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2lt = = =0.858minfl216043.14第三章 夹具设计专用夹具的设计就是为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度。3.1 定位基准的选择本道工序加工铣宽 24mm,高 48mm 的立柱,精度不高,因此我们采用已加工好的 50 孔和 9 孔及端面定位,采用半轴和削边销定位,限制空间的六个自由度,同时采用开口压板压紧工件,压板的压紧力即可以满足要求。3.2 切削力和夹紧力的计算(1)刀具: 采用端铣刀 31mm z=24机床: x51 立式铣床由3 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0查表 9.48 得其中: 修正系数 0.1vk3F3.Fq.FXz=24 65.0y.u8PaFw代入上式,可得 F=889.4N 因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K= 4321K其中: 为基本安全系数 1.515为加工性质系数 1.12K为刀具钝化系数 1.13为断续切削系数 1.14所以 NKF7.15(2)夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由 FKf21其中 f 为夹紧面上的摩擦系数,取 25.01fF= +G G 为工件自重zPNfFN4.35121夹紧螺钉: 公称直径 d=12mm,材料 45 钢 性能级数为 6.8 级MPaB106MPaBs4801螺钉疲劳极限: B19263.2.1极限应力幅: Pakma7.51li 许用应力幅: MSa3.li螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 ss=3.54 取s=4得 MPa120满足要求8.42cHdF16MPadNc1543.2经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠,使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力173.3 定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在半轴上定位,半轴为水平放置,由于定位副间存在径向间隙,因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙,即工件始终以孔壁与半轴上母线接触,故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向,且向下,见下图。 0.12.30.2.67DYzTd式中 定位副间的最小配合间隙(mm);工件圆孔直径公差(mm); D定位销外圆直径公差(mm)。Td图 3.3 半轴水平放置时定位分析图183.4 夹具设计及操作的简要说明使用半轴和削边销定位,压板的压紧力即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用直角对刀块,保证导向的精度,这样就大大的提高了生产效率,适合于大批量生产。图 3.4 夹具体19总 结毕业设计是大学学习中最重要也是难度最大的一门学科,它要求我们系统性地将大学学到的所有知识整合起来,理论联系实际地考虑问题。它还要求我们把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机床夹具设计、机械加工质量、机械制造工艺等专业知识有机地组合起来,所以说这次设计的综合性和实践性很强,涉及的知识面很广,于我而言,是一次前所未有的挑战,我暗下决心,一定要好好完成本次毕业设计。为了完成本次设计,我把相关的书都找了出来,金属工艺学,切削用量简明手册什么的都看了一下,发现了许多不会的,慢慢看,不会的找老师帮忙,我相信一定会完成的。这次设计不仅培养了我的自学能力,还培养了我的综合运用能力,这一点是让我很高兴的。通过这次毕业设计,我对以前学过的有关零件加工的知识有了更加深的了解,这同时也锻炼了我处理事务的能力。我对参数的计算,材料的选择、加工方式的确定、刀具和量具的选择有了更加深刻的理解,我也
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本文标题:制动底座零件的工艺规程及夹具设计
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