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1、XX大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件工藝規(guī)程及鏜內(nèi)孔手動(dòng)夾具夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定
2、位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差目 錄摘 要1第1章 緒論4第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 零件的分析52.1.1 零件的作用52.1.2 零件的工藝分析52.2 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施62.2.1 孔和平面的加工順序62.2.2 孔系加工方案選擇62.3 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工定位基準(zhǔn)的選擇72.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇72.3.2 精基準(zhǔn)的選擇72.4 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工主要工序安排72.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確
3、定92.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)92.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排17第3章 鏜內(nèi)孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)223.1 研究原始質(zhì)料223.2 設(shè)計(jì)要求223.3 夾具的組成233.4 夾具的分類(lèi)和作用233.5 定位、夾緊方案的選擇253.6 切削力及夾緊力的計(jì)算253.7 誤差分析與計(jì)算293.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明30總 結(jié)31參考文獻(xiàn)32致 謝33第1章 緒論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè),因此制
4、造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐
5、相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的主要作用是支承各傳動(dòng)軸,保證各軸之間的中心距及平行度,并保證部件正確安裝。因此2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度,而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。2.1.2 零件的工藝分析由2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件圖可知。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承是一個(gè)2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件,它的外表面上有4
6、個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下:(1)以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:底面的底削加工;其中頂面有表面粗糙度要求為,(2)以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:2個(gè)前后端面; (3)以頂面為主要加工平面的加工面。2.2 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō),保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對(duì)于2080型
7、對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承來(lái)說(shuō),加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則:即先加工2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承上的基準(zhǔn)平面,以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對(duì)刀及調(diào)整,
8、也有利于保護(hù)刀具。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承孔系加工方案,應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。根據(jù)2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件圖所示的2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的精度要求和生產(chǎn)率要求,當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。(1)用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中,2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑
9、動(dòng)軸承孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過(guò)鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí),鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此,可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高,且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。(2)用坐標(biāo)法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中,不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高,而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)周期長(zhǎng),不大能適應(yīng)這種要
10、求,而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外,在采用鏜模法鏜孔時(shí),鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。用坐標(biāo)法鏜孔,需要將2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差,然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。2.3 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:(1)保證各重要支承孔的加工余量均勻;(2)保證裝入2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求,應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端
11、面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度,再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此,以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí),孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基
12、準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面,雖然它是2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的裝配基準(zhǔn),但因?yàn)樗c2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難,所以不予采用。2.4 2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工主要工序安排對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩
13、個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。因此,頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要
14、求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過(guò)程,現(xiàn)將2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承加工工藝路線確定如下:工藝路線:10鑄造鑄造毛坯20熱處理 人工時(shí)效30油漆噴漆處理40粗銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承底面,注意尺寸80mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量50精銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸80mm表面粗糙度,留0.2mm磨削加工余
15、量60銑削以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承螺絲固定表面70磨削磨削底面,達(dá)到規(guī)定粗糙度要求80鉆定位銷(xiāo)孔鉆底面定位銷(xiāo)孔底孔然后鉸孔達(dá)到尺寸2X24H790銑削銑削軸承孔前端面100銑削銑削軸承孔后端面110粗鏜以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)粗鏜2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承中心孔120半精鏜以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)半精鏜2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承中心孔130精鏜以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)精鏜2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承中心孔140銑開(kāi)將2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承上下兩部分銑開(kāi)150鉆孔鉆頂面2螺栓固定孔16160鉆孔攻絲
16、鉆孔2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承下半部分2XM14螺紋孔170去毛刺鉗工去毛刺180終檢入庫(kù) 按圖樣要求檢驗(yàn)2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200,硬度HB為170241,生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。(1)頂面的加工余量。根據(jù)工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。精銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.59,其余量值規(guī)定為。(3)底面孔毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.7
17、1,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:毛坯為實(shí)心(4)前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求,前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下:粗銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23,其加工余量規(guī)定為,現(xiàn)取。半精銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷,其加工余量值取為。精銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè),其加工余量取為。鑄件毛坯的基本尺寸為,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為: 2.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)工序40、50:粗、精銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱
18、正滑動(dòng)軸承底面機(jī)床:銑床X52K刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)10(1)粗銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承底面 粗銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)精銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承底面精銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留
19、0.2mm磨削加工余量銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間工序2:以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承螺絲固定表面。機(jī)床:銑床X52K刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=3mm所以銑削深度:=3mm精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4
20、73,?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銑削速度每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.473,取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表3.174,取 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.481,取切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 機(jī)動(dòng)時(shí)間:所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間工序80:粗、精銑2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承表面機(jī)床:銑床X52K刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)10(1)粗銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,
21、取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)精銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間工序90:鉆底面定位銷(xiāo)孔機(jī)床:組合鉆床刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
22、實(shí)際切削速度: 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序4:粗銑兩側(cè)面機(jī)床:組合銑床刀具:硬質(zhì)合金端銑刀YG8,硬質(zhì)合金立銑刀YT15(1)粗銑兩側(cè)面銑刀直徑,齒數(shù)銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序5:粗鏜軸承支承孔機(jī)床:組合鏜床刀具:高速鋼刀具(1)粗鏜孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削
23、深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)粗鏜支承孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)切削深度,再參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序100:鉆頂面2螺栓固定孔16鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-2查得鉆頭直
24、徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 (3-20)查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =工序220:鉆孔2080型對(duì)開(kāi)式二螺柱正滑動(dòng)軸承下半部分2XM14螺紋孔機(jī)床:組合攻絲機(jī)刀具:釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐2XM10螺紋孔螺孔攻絲 進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.105,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實(shí)際切削速度: 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: (盲孔)機(jī)動(dòng)時(shí)間:2.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安
25、排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,該的年產(chǎn)量為10萬(wàn)件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算,每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算,則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于1.14min。參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類(lèi)型:中批以上)時(shí)間定額的計(jì)算公式為: (大量生產(chǎn)時(shí))因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為: 其中: 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間,包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值工序1:粗、精銑頂面機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手
26、冊(cè)表2.5.43,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.48,單間時(shí)間定額: 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí), 即能滿足生產(chǎn)要求工序2:鉆頂面孔、鉸定位孔機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.43,單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4:鉆兩側(cè)面孔機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸
27、工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.43,單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5:粗銑前后端面機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.48,單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6:半精銑前后端面機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.48,單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序9:粗鏜前后端面
28、支承孔機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.37,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.39,單間時(shí)間定額: 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),即能滿足生產(chǎn)要求工序11:精鏜支承孔機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.37,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.39,單間時(shí)間定額: 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí), 即能滿足生產(chǎn)要求工序12:前后端面螺紋孔攻絲機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照鉆孔
29、輔助時(shí)間,取裝卸工件輔助時(shí)間為,工步輔助時(shí)間為。則:參照鉆孔值,取單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。工序14:精銑前后端面機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.48,單間時(shí)間定額: 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),即能滿足生產(chǎn)要求工序15:精銑兩側(cè)面機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5.48,單間時(shí)間定額:
30、因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),即能滿足生產(chǎn)要求工序17:螺紋孔攻絲機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照鉆孔輔助時(shí)間,取裝卸工件輔助時(shí)間為,工步輔助時(shí)間為。則:參照鉆孔值,取單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。第3章 鏜內(nèi)孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)3.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì),加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2 設(shè)計(jì)要求在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為了保證加工的要求,首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外
31、力的影響而變動(dòng)。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)置吊裝
32、元件等。以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機(jī)床的分類(lèi)機(jī)床夾具種類(lèi)繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類(lèi)。按夾具的使用特點(diǎn)可分為:通用夾具,專用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,拼裝夾具。按使用機(jī)床可分為:車(chē)床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動(dòng)機(jī)床夾具,自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。3.3 夾具的組成(1) 定位元件 夾具上的圓柱銷(xiāo)5、菱形銷(xiāo)9和支承板4都是定位元件,通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。(2) 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-
33、3中的螺桿8(與圓柱銷(xiāo)合成一個(gè)零件)、螺母7和開(kāi)口墊圈6就起到了上述作用。(3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置 對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置,確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞 尺為對(duì)刀裝置。 (4) 連接元件 連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面,保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷(xiāo)5的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因此,夾具體可兼作連接元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。 (5) 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,如圖3-3中的件3,通過(guò)它將夾具的所有
34、元件連接成一個(gè)整體。 (6) 其它裝置或元件 它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。3.4 夾具的分類(lèi)和作用(2)按使用的機(jī)床分類(lèi)(3)按夾緊動(dòng)力源分類(lèi)、對(duì)刀塊來(lái)快速實(shí)現(xiàn),或者通過(guò)找正、試切等方法來(lái)實(shí)現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個(gè)過(guò)程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實(shí)現(xiàn)。按夾緊的動(dòng)力源可分為:手動(dòng)夾具,氣動(dòng)夾具,液壓夾具,氣液增力夾具,電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種:將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低,一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí),
35、用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn):a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”d、改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問(wèn)題。3.5 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知:在對(duì)加工軸承孔夾具設(shè)計(jì)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此,定位、夾緊方案有:選一面兩銷(xiāo)定位方式,工藝孔用短圓柱銷(xiāo),用棱形銷(xiāo)定位,夾緊方式用操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。為了
36、使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷(xiāo)的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。3.6 切削力及夾緊力的計(jì)算鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)刀具的幾何參數(shù): 由參考文獻(xiàn)5查表可得:圓周切削分力公式: 式中 查5表得: 查5表 取 由表可得參數(shù): 即:同理:徑向切削分力公式 : 式中參數(shù): 即:軸向切削分力公式 : 式中參數(shù): 即:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得: 所以有:
37、 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得: 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見(jiàn)參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的確定
38、夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過(guò)程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的
39、問(wèn)題,只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法:一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟:a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理= (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件:FJ>FJ需。夾具的夾緊裝置和定位裝置1 2夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò),其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下,還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊
40、裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件??紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;(2)擴(kuò)力比大;(3)自瑣性能好;(4)行程不受限制;(5)夾緊
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