調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計(jì)【鏜床夾具】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題 目: TS調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計(jì)
學(xué) 院: 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)老師:
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1.開(kāi)題報(bào)告(含“文獻(xiàn)綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
1.文獻(xiàn)綜述:結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫(xiě)2500字以上的文獻(xiàn)綜述,文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。
文 獻(xiàn) 綜 述
0 引言
調(diào)速箱是電機(jī)中的驅(qū)動(dòng)變速裝置,是通過(guò)改變其輸出頻率來(lái)調(diào)節(jié)普通三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求,或?qū)崿F(xiàn)節(jié)電的目的,節(jié)電率可大30%~60%,也可作為電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)控制器,也可通過(guò)傳感器、變速器等控制電路組成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。安裝操作簡(jiǎn)單,起動(dòng)平衡無(wú)沖擊電流軟起動(dòng),電源容量大大降低,功率因數(shù)恒定,同時(shí)具備故障顯示等各種功能。改善其箱體的工藝工裝可以在額定負(fù)載內(nèi)提高電機(jī)的工作效率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。以往的箱體加工是在鏜床和鉆床上完成平面、軸承擋孔和連接孔的加工,生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量難以保證。隨著技術(shù)進(jìn)步和數(shù)控機(jī)床使用的迅速擴(kuò)大,在中小批量生產(chǎn)條件下,越來(lái)越多的企業(yè)使用加工中心加工箱體。從大量加工實(shí)例分析中看出,工藝方案考慮不周,加工路線設(shè)計(jì)不好,造成數(shù)控加工差錯(cuò),工作量成倍增加,制造成本上升,使價(jià)格昂貴的加工中心使用經(jīng)濟(jì)效益差。優(yōu)化調(diào)速箱體的加工工藝,對(duì)箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)問(wèn)題的探究,有重要的意義存在。
1 箱體零件的作用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件,其功用是將軸、套、齒輪等傳動(dòng)件按一定的相互關(guān)系連成一個(gè)整體,并實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。因此,箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。箱體零件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜,呈封閉或半封閉,且壁薄、厚不均勻。箱體上面大都孔多,其尺寸、形狀和其相互位置精度要求都比較高。[ 1,2 ]
2 箱體零件的主要技術(shù)要求。
2.1 孔的精度
支撐空是箱體上的重要表面,為保證軸的回轉(zhuǎn)精度和支撐剛度,應(yīng)提高孔與軸承配合精度,其尺寸公差為IT6~IT7,形狀誤差不應(yīng)超過(guò)孔徑尺寸公差的一般,嚴(yán)格的可另行規(guī)定。
2.2 孔與孔的位置精度
同軸線上各孔不同軸或孔與端面不垂直,裝配后會(huì)使軸歪斜,造成軸回轉(zhuǎn)時(shí)的徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng),加劇軸承的磨損。同軸線上支承孔的同軸度一般Φ0.01~0.03mm。各平行孔之間軸線的不平行,則會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。支撐孔之間的平行度為0.03mm~0.06mm,中心距公差一般為± (0.02~0.08)mm.
2.3 孔和平面的位置精度
各支承孔與裝配基面間的距離尺寸及相互位置也是影響機(jī)器與設(shè)備的使用性能和工一般支承孔與裝配基面間的平行度為0.03mm~0.1mm。
2.4 主要平面的精度
箱體裝配基面,定位基面的平面度與表面粗糙度直接影響箱體安裝時(shí)的位置精度及加工中的定位精度,影響機(jī)器的接觸和有關(guān)的使用性能。
2.5 表面粗糙度
重要孔和主要平面的表面粗糙度會(huì)影響結(jié)合面的配合性質(zhì)或接觸剛度,一般要求主要軸孔的表面粗糙度為Ra0.8~0.4微米,裝配基面或定位基面為Ra3.2~0.8微米,其余各表面為Ra12.5~1.6微米。[ 1 ]
3 箱體加工的工藝過(guò)程。
3.1 箱體加工的工藝特點(diǎn)
箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要加工較多的平面和軸承孔,且壁厚不均勻,并存有鑄造內(nèi)應(yīng)力??子休^高的精度要求,孔與孔、孔與面的位置精度要求也較高,還要求加工精度的穩(wěn)定性好。因此,擬訂箱體加工工藝時(shí),要?jiǎng)澐旨庸るA段,以減少內(nèi)應(yīng)力和熱變形對(duì)加工精度的影響。劃分階段后還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷,采取措施,以避免更大浪費(fèi)。
3.2 加工順序?yàn)椤跋让婧罂住?
安排箱體零件的加工順序時(shí),要遵循“先面后孔”的原則,以較精確的平面定位來(lái)加工孔。因?yàn)橄潴w的孔比平面難加工,先以孔為基準(zhǔn)加工平面,再以平面為基準(zhǔn)加工孔,這樣可以使孔的加工余量均勻:又可以為孔的加工提供穩(wěn)定的精度基準(zhǔn),而且還可以利用加工過(guò)的平面,按照基準(zhǔn)同一原則加工孔系,以保證孔與孔、孔與面的位置精度。[ 3 ]
3.3 箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇問(wèn)題,實(shí)際上就是選擇工件上那些面與夾具的定位元件接觸,工件在夾具中的定位,實(shí)際上市限制工件的自由度,以工件上某些基準(zhǔn)面,與夾具上定位元件保持接觸。定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn),起始工序中,用加工過(guò)的表面進(jìn)行定位,這個(gè)加工的表面稱為精基準(zhǔn),選擇來(lái)加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn),則這個(gè)毛坯面稱為粗基準(zhǔn)。[ 4 ]
箱體形狀復(fù)雜,加工的表面多,加工時(shí)如何選擇基準(zhǔn)也是箱體加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇 箱體零件粗基準(zhǔn)的選擇,不但對(duì)各加工表面的余量分配有直接影響,還會(huì)影響到加工面同非加工面見(jiàn)的位置精度。依據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則,首先應(yīng)對(duì)箱體中要求最高的主軸孔的加工余量進(jìn)行考慮,確保其加工余量均勻,避免因加工余量不均所產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)加工精度及表面品質(zhì)產(chǎn)生影響,同時(shí)也要保證其它加工表面加工余量的均勻性。其次,對(duì)箱體內(nèi)壁加工表面同不需要加工表面之間位置的偏差進(jìn)行糾正,避免因加工后的軸承孔端面同箱體內(nèi)壁間的間距不合適,導(dǎo)致安裝齒輪時(shí)同箱體內(nèi)壁相互碰撞現(xiàn)象。出于這方面考慮,應(yīng)選擇箱體內(nèi)壁為粗基準(zhǔn),不過(guò)這樣做會(huì)導(dǎo)致裝夾變得十分困難,因各個(gè)軸孔同內(nèi)腔的砂芯為一個(gè)整體,因此,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)選擇主軸孔和一個(gè)同其間距較大的軸孔作為箱體的粗基準(zhǔn)。[ 5 ]
(2)精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則,將箱體頂面及兩個(gè)銷孔作為該箱體零件的精基準(zhǔn),該方案的有點(diǎn)事箱體開(kāi)口向下,具有較高的剛性、孔系和導(dǎo)向精度較高、裝卸較為方便、可進(jìn)行大批量生產(chǎn),缺點(diǎn)是其定位同裝配基準(zhǔn)重合度不高,容易產(chǎn)生定位誤差。 [ 6 ]
3.4 箱體的孔系加工
箱體上一系列有相互位置要求的孔稱為孔系??紫悼煞譃槠叫锌紫?,同軸孔系和交叉孔系。保證孔系的位置精度是箱體加工的關(guān)鍵。主要技術(shù)要求:(1)保證孔本身的精度,孔的尺寸精度,幾何形狀精度及表面粗糙度 (2)保證孔與孔的距離尺寸精度及平行度,同軸線孔的同軸度,孔與平面的距離尺寸精度,平行度、垂直度等。空襲的加工精度對(duì)機(jī)器的性能影響很大,如齒輪的嚙合、噪音、震動(dòng)、軸承的磨損等。
由于箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),孔系的加工方法大多采用鏜孔。(1)對(duì)于平行孔系,主要保證各孔軸線的平行度和孔距精度。根據(jù)生產(chǎn)批量和精度要求的不同,有以下幾種加工方法。①找正法 ②鏜模法 ③坐標(biāo)法 ④數(shù)控法(2)對(duì)于同軸孔系,主要保證各同軸孔的同軸度。[ 1,7 ]
4 箱體的夾具設(shè)計(jì)
4.1 箱體的裝夾方法
正確選擇定位基準(zhǔn),對(duì)保證零件技術(shù)要求、合理安排加工順序有著至關(guān)重要的影響。一面兩孔定位是箱體類工件加工中應(yīng)用最廣泛的一種組合基準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)重合有利于保證孔系與底面的相互位置精度;且一面兩孔定位可作為大部分工序的定位基準(zhǔn),在一次安裝下,可加工除底面外的其他五個(gè)面上的孔或平面,實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一;同時(shí),一面兩孔定位穩(wěn)定可靠,夾緊方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊。因此,在成批生產(chǎn)中,多采用這種定位方案加工箱體。
選擇裝夾方法和設(shè)計(jì)夾具時(shí)要特別注意:
①盡可能選擇箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn);粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表面加工余量均勻,使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求,且便于裝夾;
②定位基面要有足夠的接觸面積和分布面積,以承受大的切削力,并保證定位穩(wěn)定可靠。[ 8 ]
4.2 箱體銑夾具設(shè)計(jì)
銑床夾具主要用于加工工件上的平面、凹槽、鍵槽和直線成型面等,一般的銑削過(guò)程都是銑床工作臺(tái)和夾具一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
由于箱體的定向精度要求較高,不宜采用定向鍵,而是在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)平面作為找正基面,裝配時(shí)通過(guò)找正的方法來(lái)確定夾具相對(duì)銑床工作臺(tái)的正確位置。
對(duì)刀裝置是用來(lái)調(diào)整和確定銑刀相對(duì)夾具位置的,由于調(diào)速箱體的加工面形狀較復(fù)雜,常根據(jù)箱體的加工面形狀,采用特殊對(duì)刀裝置來(lái)對(duì)刀。因箱體銑削加工切削用量較大,屬斷續(xù)切削,故切削力較大容易產(chǎn)生振動(dòng)。所以對(duì)于箱體銑床夾具設(shè)計(jì),應(yīng)特別注意定位的穩(wěn)定性,如工件以平面定位時(shí),定位元件的布置應(yīng)盡量使支承三角形最大,必要時(shí)還要采用輔助支承,導(dǎo)向定位的兩支承點(diǎn)應(yīng)相距最遠(yuǎn)等。
箱體銑床夾具的夾緊裝置,應(yīng)特別要求有較好的加緊剛度,加緊力要足夠,力的作用點(diǎn)要盡量靠近加工表面和落在剛性較好的部位,而且要有利于定位的穩(wěn)定性。[ 8 ]
4.3 箱體鏜夾具設(shè)計(jì)
鏜床夾具主要用于加工箱體、支架等類工件上的孔和孔系。用鏜模鏜孔時(shí),工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響,而由鏜模的精度來(lái)保證。鏜模的結(jié)構(gòu)類型主要取決于導(dǎo)向的設(shè)置,導(dǎo)向的設(shè)置不僅是考慮加工孔的位置精度,更主要的是考慮加工時(shí)鏜桿的剛度。因此視加工情況設(shè)置導(dǎo)向使鏜杠獲得高的支撐剛度。
箱體鏜夾具設(shè)計(jì)時(shí),鏜套與鏜桿以及襯套等配合必須選擇適當(dāng),過(guò)緊容易研壞或咬死,過(guò)松則不能保證加工精度;鏜模架用螺釘和銷釘固定在夾具底座上,并保證有足夠的接觸剛度,螺釘?shù)闹睆健?shù)量、分布要合適;為了提高剛度,鏜床夾具底座除了選取適當(dāng)?shù)谋诤裢猓瑧?yīng)合理的布置加強(qiáng)筋。[ 9 ]
4.4 箱體鉆夾具設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)箱體鉆床夾具時(shí),首先需要考慮的問(wèn)題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠工藝裝備的技術(shù)狀況等具體條件,來(lái)選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進(jìn)一步解決保證和提高被加工孔的位置精度。
大批量的箱體零件加工,一般采用蓋板式鉆模夾具。同時(shí)由于大批量生產(chǎn)過(guò)程中,鉆套磨損較快,為方便更換鉆套,常采用可換鉆套。由于必須經(jīng)常搬動(dòng),所以需要設(shè)置手把或吊耳,并盡可能減輕重量。[ 10 ]
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 倪小丹 楊繼榮 熊運(yùn)昌 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 清華大學(xué)出版社 2007(03)
[2] 李文剛 曾慶偉 淺談箱體類零件的加工 《農(nóng)業(yè)機(jī)械》 2002 NO.3
[3] 楊洪波、林輝、王友剛、劉海永,變速器箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程的改進(jìn), 工程機(jī)械
[4] 金 利 機(jī)械加工中定位基準(zhǔn)的選擇 陜西省機(jī)械研究院
[5] 龍創(chuàng)平 淺析箱體類零件加工工藝 Equipment Manufacturing Technology No.11,2012
[6] 張永全 箱體類零件的加工工藝分析 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備 No.5,2011
[7] 戴錦全 箱體孔系加工的精度分析 南方冶金學(xué)院學(xué)報(bào) No.4,2004
[8] 李慶余 張 佳 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2003,8(2006.5重?。?
[9] 邱彩云 加工箱體類零件的鏜床夾具設(shè)計(jì) 山東工業(yè)技術(shù) No.11,2013
[10]張 云 鉆夾具設(shè)計(jì)一例 湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 NO.2 Apr.2005
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
2.開(kāi)題報(bào)告:一、課題的目的與意義;二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望;三、課題主要內(nèi)容和要求;四、研究方法、步驟和措施
開(kāi) 題 報(bào) 告
一、課題的目的與意義
本課題主要是對(duì)調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì)方案使其主要技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。設(shè)計(jì)后的調(diào)速箱將滿足以下要求:
(1)能大批量生產(chǎn)。
(2)生產(chǎn)時(shí)間段,成本低。
(3)方案合理,且高精度、高性能,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
通過(guò)合理的設(shè)計(jì)TS調(diào)速箱體加工工藝方案和專用夾具的設(shè)計(jì),可以減少加工時(shí)間,從而降低加工成本,進(jìn)而方便快捷的加工出這種箱體,來(lái)滿足大批量生產(chǎn)的要求。最終提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。
二、課題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望
箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件,他將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連成一個(gè)整體,并使之保持正確位置,以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。因此,箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。
隨著我國(guó)制造技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的企業(yè)將原本從國(guó)外進(jìn)口的高精度復(fù)雜零件,改為自行加工。調(diào)速箱是屬于多面多孔、高精度、高性能要求的復(fù)雜箱體類零件。在國(guó)內(nèi)外的箱體加工中, 孔系加工是整個(gè)加工中工作量最大的部分, 也是質(zhì)量要求最高的部分, 因此, 根據(jù)生產(chǎn)批量大小, 正確選用孔系加工方法和夾具, 對(duì)于保證加工質(zhì)量, 降低制造成本具有很大意義。對(duì)于缺乏精密加工機(jī)床小型工廠尤為重要,孔系加工主要有:(1)鏜模法(2)找正法(3)坐標(biāo)法(4)數(shù)控法;夾具主要有:(1)銑床夾具(2)車床夾具(3)鏜床夾具(4)鉆床夾具(5)組合夾具。但是中小型廠家設(shè)備有限, 設(shè)備使用年限長(zhǎng)精度很差, 采用一般的方法加工箱體, 很難保證加工精度。所以,目前我國(guó)在箱體加工上面,盡可能使用鏜模法加工箱體, 這樣機(jī)床的精度將不會(huì)影響到箱體的加工精度;另外, 機(jī)床多數(shù)為床身導(dǎo)軌損壞較嚴(yán)重, 在這種情況下可采用主軸走刀以提高加工精度。
目前國(guó)際上都在加大科研力度,進(jìn)行箱體加工工藝技術(shù)的研究,并朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。
三、課題的主要內(nèi)容和要求
1、課題主要內(nèi)容
本課題主要是對(duì)調(diào)速箱體的工藝工裝設(shè)計(jì),是電機(jī)中的驅(qū)動(dòng)變速裝置,是為電動(dòng)機(jī)極為重要的一個(gè)部位。設(shè)計(jì)后的調(diào)速箱將滿足以下要求:
(1)能大批量生產(chǎn)。
(2)生產(chǎn)時(shí)間段,成本低。
(3)方案合理,且高精度、高性能,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
2、課題主要要求
(1)建立TS調(diào)速箱體的三維仿真模型。
(2)制定加工工藝路線,確定加工方案。
(3)設(shè)計(jì)并填寫(xiě)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片,機(jī)械加工工藝卡片,機(jī)械加工工序卡片,并繪制相對(duì)應(yīng)的工序簡(jiǎn)圖。
(4)對(duì)鏜,銑,鉆工序進(jìn)行分析,選擇合理的定位基準(zhǔn)和定位元件。確定裝夾方案,計(jì)算夾緊力和定位誤差等主要技術(shù)參數(shù)。
(5)根據(jù)所得數(shù)據(jù)和方法,利用UG和CAXA軟件完成工裝草圖,總圖以及零件工作圖的設(shè)計(jì)。
(6)整理所得資料,撰寫(xiě)設(shè)計(jì),計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
四、研究方法、步驟和措施
1、查閱資料,翻譯英文資料
查找設(shè)計(jì)所需的資料,資料的內(nèi)容要有深度,要具有參考意義。
2、熟練掌握設(shè)計(jì)所需的內(nèi)容
對(duì)調(diào)速箱體進(jìn)行工藝分析、加工工藝過(guò)程分析、選擇刀具、量具、夾具及確定切削用量等。設(shè)計(jì)運(yùn)用UG軟件繪制TS調(diào)速箱所有零件的三維模型圖,并通過(guò)UG生成二維圖形,經(jīng)過(guò)AutoCAD處理后形成正式二維工程圖,并完成TS調(diào)速箱體所用鏜、鉆、銑三副夾具的總裝設(shè)計(jì)、精度分析與技術(shù)要求。
3、設(shè)計(jì)內(nèi)容
(1)建立TS調(diào)速箱體零件的三維模型;
(2)按生產(chǎn)類型為中批來(lái)設(shè)計(jì)TS調(diào)速箱體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程;
(3)設(shè)計(jì)鏜夾具、鉆夾具和銑夾具各一副,并為這三副夾具建立三維模型。
4、具體設(shè)計(jì)步驟
(1)利用UG完成TS調(diào)速箱體的三維建模;
(2)查閱資料分析本零件的作用、工藝及技術(shù)條件;
(3)選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖;
(4)設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過(guò)程;
(5)設(shè)定工序,包括加工設(shè)備、刀具、量具、夾具,還要確定切削用量、工序尺寸及時(shí)間定額;
(6)根據(jù)已得數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)出鏜、鉆、銑三副夾具,并利用UG畫(huà)圖軟件為這三副夾具建立三位模型;
(7)改進(jìn)后重新建模并進(jìn)行分析;
(8)整理設(shè)計(jì)結(jié)果,得出結(jié)論,并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
1.對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ):
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上傳時(shí)間:2022-04-30
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鏜床夾具
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設(shè)計(jì)
鏜床
夾具
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