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买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目: 调整板加工工艺规程制定及插 30班 级: (宋体四号字) 姓 名: (宋体四号字) 学 号: (宋体四号字) 指导教师: (宋体四号字) 完成日期: (宋体四号字) 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 任 务 书 一、设计题目 :调节板机械加工工艺规程及插 30二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1张 (2) 生产类型 :(中批或大批大量生产) 三 、上交材料 1所加工的零件图 1张 2毛坯图 1张 3编制机械加工工艺过程卡片 1套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套 5绘制夹具装配图( 1) 1张 6绘制夹具中 1 个零件图( 2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般 为夹具体)。 1张 7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约 5000 1份 四、进度安排 本课程设计要求在 3周内完成。 1第 l 2天查资料,绘制零件图。 2第 3 7 天,完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 8 10 天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。 4第 11 13天,完成夹具装配图的绘制。 5第 14 15天,零件图的绘制。 6第 16 18天,整理并完成设计说明书的编写。 7第 19天,完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21天,答辩 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 五、指导教师评语 该生 设计的过程 中 表现 , 设计 内容 反映的基本概念 及计算 ,设计方案 , 图 纸表达 ,说明书撰写 。 综合评定成绩: 指导教师 日 期 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 调整板加工工艺及夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。 关键 词: 工艺 , 工序 , 切削用量 , 夹紧 , 定位 , 误差 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 he is of In of of to of a of of is to of a of a as a of of to 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第 1 章 序 言 . 1 第 2 章 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 第 3 章 工艺规程设计 . 1 定毛坯的制造形式 . 1 位基准的选择零件表面加工方法的选择 . 1 定工 艺路线 . 1 择加工设备和工艺装备 . 3 床选用 . 3 择刀具 . 3 择量具 . 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 3 第 4 章 确定切削用量及基本时间 . 6 序 切削用量的及基本时间的确定 . 6 序 切削用量的及基本时间的确定 . 8 序 切削用量及基本时间的确定 . 8 序 切削用量及基本时间的确定 . 10 序 切削用量及基本时间的确定 . 10 第 5 章 夹具设计 . 16 床夹具的分类、基本组成和功用 . 16 具设计及操作的简要说明 . 20 总 结 . 21 致 谢 . 22 参 考 文 献 . 23 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 序言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们 的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 调整板 加工工艺及夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具, 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所 以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 调整板 ,主要作用是 起连接作用。 它主要用于 两零件 之间的连接,以传递动力和转矩。 零件 的实际形状如上图所示, 从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单 。 具体尺寸,公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知,其材料为 45,具有较高强度,耐磨性,耐 热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 调整板 主要加工表面为: 端面,表面粗糙度.2 m 。 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 车外圆及 右 端面,表面粗糙度.2 m 。 阶外圆及端面 ,表面粗糙度.2 m 。 及表面粗糙度.2 m 。 调整板 共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下: (1) 左端的加工表面: 这一组加工表面包括: 左端面, 100端面以及外圆面 倒角 钻孔。这一部份只有端面有 粗糙度要求,其要求并不高,粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求,因此一道工序就可以达到要求,并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括:右端面; 100端面以及外圆面 的外圆 并带有倒角其要求也不高,粗车后半精车就可以达到精度要求。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 工艺规程设计 本 调整板 假设 年产量为 10 万台,每台需要该零件 1 个,备品率为 111%,废品率为 每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 45,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择 锻造 。依据设计要求 Q=100000 件 /年, n=1 件 /台;结合生产实际,备品率 和 废品率 分别取 111%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )( 1+ )=23134115 件 /年 定 毛坯 的制造形 式 零件材料为 45,考虑到零件在使用过程中起连接作用,分析其在工作过程中所受载荷,最后选用 锻造 ,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平,而且零件轮廓尺寸不大,可以采用 锻造 ,这从提高生产效率,保证加工精度,减少生产成本上考虑,也是应该的。 位基准的选择零件表面加工方法的选择 待加工的两零件是盘状零件,孔是设计基准(也是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循 “ 基准重合 ” 的原则。具体而言,即选 100一端面作为精基准。 由于待加 工的两零件全部表面都需加工,而孔作为精基准应先进行加工,对主动端而言,应选面积较大的外圆及其端面为粗基准;对从动端而言,应选面积较大 190外圆及其端面为粗基准。 待加工的两零件的加工面有外圆、内孔、端面,材料为 45 钢。以公差等级和表面粗糙度要求,参考相关资料,其加工方法选择如下。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此 以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 方案一: 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 10 开料毛坯 1050 车 100圆面以及右端面 30 车 100端面 ,保证全长 330 粗车 65圆面以及台阶端面 50 精车 65圆面以及台阶端面 60 钻 9, 布 70 钻中心孔的底孔 20 80 插 30 孔,保证尺寸要求 90 去毛刺 100 检验入库 方案二: 10 开料毛坯 1050 车 100圆面以及右端面 30 车 100端面 ,保证全长 330 粗车 65圆面以及台阶端面 50 精车 65圆面以及台阶端面 60 钻中心孔的底孔 20 70 插 30 孔,保证尺寸要求 80 钻 9, 布 90 去毛刺 100 检验入库 考虑插 30 孔需要以 7 孔为定位基准所以要先加工钻 9, 布 最终选择方案一: 10 开料毛坯 1050 车 100圆面以及右端面 30 车 100端面 ,保证全长 330 粗车 65圆面以及台阶端面 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 50 精车 65圆面以及台阶端面 60 钻 9, 布 70 钻中心孔的底孔 20 80 插 30 孔,保证尺寸要求 90 去毛刺 100 检验入库 择加工设备和工艺装备 床选用 镗和。各工序的工步数不多,成批量生产,故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大,精度要求属于中等要求,选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 用 臂钻床。 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀, 它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 , 可选用可转位车刀( 考机械加工工艺手册(主编 孟少农),第二卷表 表 得到所有参数。 择量具 本零件属于成批量生产,一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的 确定 “ 调整板 ” 零件材料为 45,查机械加工工艺手册(以后简称工艺手册),表 种铸铁的性能比较,硬度 143 2611,表 墨铸铁 的物理性能,密度 =3,计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 (零件重 2000 中型 (零件重1002000 轻型 (零件重 120250 、侧面 底 面 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 章 确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 ap、f、再确定 v。 序 切削用量的及基本时间的确定 削用量 车 100圆面以及右端 面 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ,刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角0V= 012 ,后角0= 06 ,主偏角090 ,副偏角 010 ,刃倾角 s = 0 ,刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成,故 f 根据切削加工简明实用手册可知:表 杆尺寸为 ,pa 工件直径 10 400 之间时, 进给量 f =1.0 按 床进给量(表 11)在机械制造工艺设计手册可知: f =0.7 确定 的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 1 30,床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207,pa f 045时,径向进给力: 1150N 。 切削时.0,1.0, 2),故实际进给力为: 150 = ( 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 f = 用。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 2002111 铸件,pa f ,切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0,表 故: 0V=tV 3 ( 3 m n =1000 =127481000 =120 ( 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m( 3 切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ,pa f 切削速度 时, 切削功率的修正系数实 际切削时间的功率为: =W ( 3 根据表 n = r 时,机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行,最后决定的切削用量为: 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 ( 3 序切削用量的及基本时间的确定 采用与工序确定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本时间如下: 车 100 端 面 ,保证全长 33表 5 5 主动端工序的切削用量及基本时间 工步 mm f/mm v/ms 1 n/rs 1 s 粗车端面 2 111 粗车外圆134 68 倒角 手动 序切削用量及基本时间的确定 削用量 粗 车 65圆面以及 台阶端面 。已知条件与粗加工工序相同。 1 切削用量。所选刀具为 质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为质合金可转位车刀。车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同,查参考文献 6 表 1 车 刀 几 何 形 状 为001 2 8 , 9 0 , 5 , 0 , 0 . 5m m 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 . 确定背吃刀量 . 确定进给量 根据参考文献 7表 参考文献 2表 床进给量,f mm r 。由于是半精加工,切削力较小,故不须校核机床进给机构强度。 . 选择车刀磨钝标准及耐用度 查参考文献 7表 择车刀后刀面最大磨损量为 用度T=30 查参考文献 6表 用 质合金车刀加工 b1000合金钢, 0 /f m m r ,切削速度 =117m/ 切削速度的修正系数查参考文献 7表 : 0 . 8 1 , 1 . 1 5rK v T ,其余的修正系数均为 1,故: V=117 00 78r/参考文献 6表 择 床的转速为: n=1134r/s 则实际切削速度 v=s 半精加工,机床功率也可不校验。 最后确定的切削用量为: f=r, n=1134r/s, v=s= 2 确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆 190同的刀具加工,切削用量为: p ,f=r,n=1134r/s, v=s= 削用量 1 确定 基本时间: 2401 2s 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 序切削用量及基本时间的确定 削用量 精 车 65圆面以及 台阶端面 选刀具为 质合金、 90偏头车刀 。其耐用度 T=110 1 2 f=r 3 v= 91 0 n=考文献 1表 5据 床的转速表,选择 n=1400r/s,则实际切削速度 v=s。 本时间 定基本时间: 6s 序切削用量及基本时间的确定 ( 1) 钻 9, 布 本工序 采用计算法。 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围( 用途 柄麻花钻 各种机床上,用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上,用钻模或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机床上,用钻模或不用钻模钻孔 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 柄长麻花钻 各种机床上,用钻模或不用钻模钻孔 选用 臂钻床,查机械加工工艺手册 孟少农 主编,查机头的磨钝标准及耐用度可得,耐用度为 4500,表 准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长,麻花钻,则螺旋角 =300 ,锋交 2 =1180 ,后角 00 ,横刃斜角 =500 , L=1117mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度(摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值(根据 ( ) d ( 2 f 0 118 12 40 110 表 3头、扩孔钻和 铰刀的磨钝标准及耐用度 ( 1)后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2)单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头(钻孔及扩孔) 铸铁、铜合金及合金 高速钢 110 钻头后刀面最大磨损限度为 具耐用度 T = 110 查机械加工工艺手册 孟少农 主编,第二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知,进给量取 f= 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 查机械加工工艺手册 孟少农 主编,表 速钢钻头在球墨铸铁( 1110钻孔的切削速度轴向力,扭矩及功率得, V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编,表 扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 V=12 = ( 3 则 n = =111 ( 3 查表 可知, 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编,表 孔 时加工机动时间计算公式: T i = ( 3 其中 2 5 2 3则: t= =s 确定钻孔的切削用量 钻孔选用机床为 臂机床,刀具选用 柄短麻花钻,机械加工工艺手册第 2 卷。 根据机械加工工艺手册第 2 卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度,根据机械加工工艺手册第 2 卷表 削速度计算公式为 m i n0 3 查得参数为 , 具耐用度 T=351000 1000 1 5 0 3 51000买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间(一个孔) t = 28 工序 70 钻中心孔的底孔 20 刀具: 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 9. 1) 进给量 查机械加工工艺师手册表 28取 f=r 2) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=2434m/取 V=30m/) 确定机床 主轴转速 1000 30 20 1592r/机床说明书 (见工艺手册表 与 1592r/近的机床转速为1592r/选取426r/ 所以实际切削速度000 2 0 1 4 2 6 2 6 . 8 / m i m 5) 切削工时,按工艺手册表 tm=i ;其中 l=7 1l =4 2l =3 tm=4=工序 车螺纹 刀具为 质合金、主偏角 45 、 螺纹车刀 。其耐用度 T=110 1 2 f=r 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 3 v= 91 0 0 0 2 3 0 90n =考文献 1表 5据 床 的转速表,选择 n=1400r/s,则实际切削速度 v=s。 工序 80 插 30 孔 ,保证尺寸要求 根据机械加工工艺设计手册第一卷表 选用硬质合金直柄键槽 插 刀 1 6 , 2 2 , 6 5 , 6d m m l m m L m m z 铣削深度 ,一次走刀切除。 确定每齿进给量,给据机械加工工艺设计手册表 8 选取0 . 0 3 /fa m m z 确定铣刀的磨钝标准及耐用度 按机械加工工艺手册表 1 , 插 刀后刀面最大磨损限度 按机械加工工艺手册表 2 ,刀具的耐用度 35 0 ( ) 根据机械加工工艺手册表 7 的 1 . 7 9 / , 0 . 7mv m s p故采用由根据机械加工工艺手册表 3 取 1 4 0 0 / m 实际 速度 1 2 1 4 0 0 5 2 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0 此时工作台每分钟的进给量0 . 0 3 6 1 4 0 0 2 5 . 2 / m i nm z wf f z n m m 根据机械加工工艺手册表 0 铣削工时:f 式中 3 0 1 2 1 8 , 2 5 . 2 f 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 18 0 . 7 2 m i . 2t 买文档就送您 纸全 套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 章 夹具设计 一个机床的机械制造工艺系统由机床、工件、刀具和夹具组成。机床夹具的用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置,并在加工过程中这个位置不变,可以看出夹具在机械加工中占有很重要的地位,尤其是在成批生产时更是大量采用机床夹具,它们是机床和工件之间的连接装置,使工件相对机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏直接影响工件加工表 面的位置精度。所以,机床夹具设计是装备设计中的一项重要工作。 床夹具的分类、基本组成和功用 机床夹具按其使用范围可分为以下五种基本类型:通用夹具,专用夹具,通用可调整夹具和成组夹具,组合夹具,随行夹具。机床夹具的基本组成,根据功用一般可分为: 1)定位原件或装置,用以确定工件在夹具中的正确位置; 2)刀具导向原件或装置,用以引导刀具或用以调整刀具相对于工件的位置; 3)夹紧元件或装置,用以夹紧元件; 4)连接原件,用以确定工件在机床上的正确位置并与机床相连接; 5)夹具体,用以连接各夹具元件及装置,使之成为 一个整体,并通过它将夹具安装在机床上; 6)其他元件及装置,如分度装置、防错装置等。 机床夹具的功用一般为: 1)保证加工质量; 2)提高生产率,降低成本; 3)扩大机床工艺范围,做到一机多能; 4)平衡各工序时间 ,以便组织流水生产; 5)减轻工人劳动强度,保证生产安全。 位分析 根据零件的形状,我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。选一面两销定位方式, 11 7H 工艺孔用短圆柱销, 18 用棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用 性较强的移动压板来夹紧。 位原理 在机械加工过程中,为了保证工件某道工序的加工要求,必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时,是通过夹买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置,必须做到以下三点: 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置; 使夹具在机床上占有正确的位置; 使刀具相对于夹具占有正确的位置。 工件在夹具中定位,就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置,这就可以通过设置定位支承点,限制工件的相对运动来实现。工件在没有 采取定位措施之前,可视为一个处于空间自由状态的刚体,根据运动原理学可知,任一刚体在空间直角坐标系中都有六个自由度,即沿三个坐标轴轴向移动的自由度,分别用 X 、Y 、 Z 来表示;绕三个坐标轴的转动的自由度,分别用 X 、 Y 、 Z 来表示。由此看来,未限制六个自由度 的工件的位置是不确定的,当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置,必须对影响工件加工面位置精度的相应自由度进行限制。 工件的六个自由度都是客观存在的,是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程度。也就是说。工件最多只有六个自由度,限制工件在某一方向的自由度,工件在夹具中该方向的位置就确定下来。工件在夹具中定位,意味着通过定位元件限制工件相应的自由度。 位元件的分析 在加工过程中,因为该零件较为复杂,加上零件的特殊性,因此在设计过程中设计定位板一块来限制零件的自由度,定位板限制了零件的 X 、 Y 的移动方向和旋转方向, 定位误差是指由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的某一定位方案,只要其可能产生的定

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