K356-錐齒輪座加工工藝及鉆3-M6螺紋孔夾具設(shè)計(jì)【版本2】
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目 錄
前 言 1
1 工藝規(guī)程制定 2
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 2
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成 2
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料 2
2 零件的分析 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 3
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1基準(zhǔn)面的選擇 4
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則 4
3.2 制定工藝路線 5
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 6
3.4 基本工時(shí)的確立 8
4 鉆夾具設(shè)計(jì) 19
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 19
4.2定位元件的設(shè)計(jì) 19
4.3切削力及夾緊力計(jì)算 19
4.5夾緊力的確定 20
4.5鉆套設(shè)計(jì) 21
4.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 23
結(jié) 論 24
前 言
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)。
錐齒輪座的加工工藝規(guī)程及其鉆、攻4-M8螺紋孔的夾具是在學(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)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用錐齒輪座來(lái)進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說(shuō)明書(shū)、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為附來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1 工藝規(guī)程制定
1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
1、工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。
2、制訂工藝規(guī)程的原則 保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)條件良好。
3、制訂工藝規(guī)程的原始資料
4、制訂工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查；確定毛坯的種類、形狀、尺寸及精度；擬訂工藝路線（劃分工藝過(guò)程的組成、選擇定位基準(zhǔn)、選擇零件表面的加工方法、安排加工順序、選擇機(jī)床設(shè)備等）；進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、工序尺寸及公差，選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等；確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫(xiě)工藝文件。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的組成
工藝過(guò)程由若干個(gè)按著一定順序排列的工序組成。工序是工藝過(guò)程的基本單元，也是生產(chǎn)組織和計(jì)劃的基本單元。工序又可細(xì)分為若干個(gè)安裝、工位及工步等。
1、 工序 一個(gè)或一組人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的一部分工藝過(guò)程。
2、 安裝 工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序
3、 工位 為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分占據(jù)每一位置所完成的那部分工序。
4、 工步 在加工表面和加工工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序
5、 走刀 在一個(gè)工步內(nèi)當(dāng)被加工表面的切削余量較大，需分幾次切削時(shí)，則每進(jìn)行一次切削稱為一次走刀。
1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料
產(chǎn)品裝配圖及零件圖；產(chǎn)品質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型；原材料及毛坯的生產(chǎn)水平；現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件（機(jī)床設(shè)備與工藝裝備、工人技術(shù)水平等）；國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝、技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。
2 零件的分析
2.1零件的作用
錐齒輪座是一個(gè)典型的交叉孔零件，主要應(yīng)用在混凝土拖泵中導(dǎo)向輪部件上，其上要安裝兩個(gè)配對(duì)錐齒輪座，因此主要的工作表面為Φ90mm和Φ52mm的兩個(gè)孔。
2.2零件的工藝分析
對(duì)該零件的平面、孔和螺紋進(jìn)行加工，具體要求如下：
Φ155下端面 粗糙度Ra6.3
Φ73孔 粗糙度Ra6.3
Φ90孔 粗糙度Ra1.6
Φ155上端面 粗糙度Ra3.2
Φ100端面 粗糙度Ra6.3
Φ100外圓 粗糙度Ra1.6
Φ80沉孔 粗糙度Ra6.3
Φ82端面 粗糙度Ra6.3
Φ52孔 粗糙度Ra1.6
4-M8螺紋 粗糙度Ra12.5
M3螺紋 粗糙度Ra12.5
3-M6螺紋 粗糙度Ra12.5
4-M5螺紋 粗糙度Ra12.5
2-Φ8錐孔 粗糙度Ra6.3
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1基準(zhǔn)面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1）用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2）當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3）當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4）為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5）有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.2 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
最終工藝方案如下：
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫(kù)
3.3 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差
1. Φ155下端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
2. Φ73孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
3. Φ90孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=8.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=8.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
4. Φ155上端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步車削（即粗車、半精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=2.0mm
半精車 單邊余量Z=0.5mm
5. Φ100端面 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
6. Φ100外圓的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
7.Φ80沉孔 的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
8.Φ82端面加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。
9.Φ52孔加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。
粗車 單邊余量Z=1.0mm
半精車 單邊余量Z=0.4mm
精車 單邊余量Z=0.1mm
10. 4-M8螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=3.4mm
攻 單邊余量Z=0.6mm
11. M3螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=1.275mm
攻 單邊余量Z=0.225mm
12. 3-M6螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.55mm
攻 單邊余量Z=0.45mm
13. 4-M5螺紋的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工螺紋的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，鉆.攻即可方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=2.125mm
攻 單邊余量Z=0.375mm
14. 2-Φ8錐孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步鉆削方可滿足其精度要求。
3.4 基本工時(shí)的確立
工序01：金屬型澆注
工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力
工序03：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155下端面、Φ73孔、Φ90孔、半精車Φ90孔
工步一：粗車Φ155下端面
1、 切削用量
機(jī)床為C620-1型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金端面車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。
1） 確定切削深度
由于單邊余量為2.5mm，可在1次走刀內(nèi)切完。
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4，在粗車QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時(shí)，=0.1～0.6mm/r
按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=450m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.27mm/r可用。
3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4） 確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=450m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0
(均見(jiàn)表1.28），故=4500.80.650.811.15m/min≈218m/min
≈448r/min
按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=460r/min
則實(shí)際切削速度=218m/min
5） 校驗(yàn)機(jī)床功率
由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30，當(dāng)=460r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=2.5mm，=0.27mm/r，=460r/min，=218m/min
2、 確定粗車Φ155下端面的基本時(shí)間
，
式中 =17.5mm，=2.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ73孔的基本時(shí)間
，
式中 =94mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ73孔至Φ89的基本時(shí)間
，
式中 =63mm，=4.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：半精車Φ89孔至Φ89.8的基本時(shí)間
1、 =0.4mm
2、 =0.15mm/r
3、 =6000.80.650.811.15m/min≈290.7m/min
=600r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =63m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工序04：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ155上端面、Φ100端面、Φ100外圓、Φ80沉孔 、半精車Φ155上端面、Φ100外圓、精車Φ100外圓、潔角
工步一：粗車Φ155上端面的基本時(shí)間
，
式中 =26mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ100端面的基本時(shí)間
，
式中 =15mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：粗車Φ103外圓至Φ101外圓的基本時(shí)間
，
式中 =19.5mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步四：粗車Φ80沉孔的基本時(shí)間
，
式中 =15mm，=3.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步五：半精車Φ155上端面的基本時(shí)間
，
式中 =27mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步六：半精車Φ101外圓至Φ100.2外圓的基本時(shí)間
，
式中 =20mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步七：精車Φ100.2外圓至Φ100外圓的基本時(shí)間
1、 =0.1mm
2、 =0.1mm/r
3、 =8000.80.650.811.15m/min≈387.6m/min
=760r/min
4、確定基本工時(shí)
，
式中 =20m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步八：潔角
工序05：以Φ155外圓作為定位基準(zhǔn)，精車Φ90孔、車槽
工步一：精車Φ89.8孔至Φ90孔的基本時(shí)間
，
式中 =63mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工步二：車槽
工序06：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，粗車Φ82端面、Φ52孔、半精車、精車Φ52孔
工步一：粗車Φ82端面的基本時(shí)間
，
式中 =16.5mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步二：粗車Φ49孔至Φ51外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1
則
工步三：半精車Φ51孔至Φ51.8外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1
則
工步四：精車Φ51.8孔至Φ512外圓的基本時(shí)間
，
式中 =59mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1
則
工序07：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8深21、攻4-M8深18螺紋
工步一：4-M8螺紋底孔Φ6.8深21
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
562r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻4-M8深18螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
299r/min
按機(jī)床選取n=315r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8、攻M3深6螺紋
工步一：鉆M3螺紋底孔Φ2.55深8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M3深6螺紋
選擇M3mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.225mm/r
318r/min
按機(jī)床選取n=272r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15、攻M6深12螺紋
工步一：鉆3-M6螺紋底孔Φ5.1深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M6深12螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：以Φ73孔作為定位基準(zhǔn)，鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15、攻M5深12螺紋
工步一：鉆4-M5螺紋底孔Φ4.25深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
525r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M5深12螺紋
選擇M5mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.375mm/r
382r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11：以Φ90孔作為定位基準(zhǔn)，配作2-Φ8錐孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
597r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序12：鉗工去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：包裝、入庫(kù)
4 加工3-M6孔夾具設(shè)計(jì)
為了提高生產(chǎn)率，保證質(zhì)量。本夾具將用在z525鉆床。刀具是高速鋼鉆頭。
1.1.1 4.1問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)加工3-M6孔（3-M6孔螺紋底孔是φ5，所以后文的計(jì)算全部采用的是φ5）。這兩個(gè)孔與上下端面有著垂直度的要求，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，要求保證垂直度要求。
1.1.2 4.2夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
1.1.3 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭φ5。
則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時(shí) T=14.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
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：
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Ｆ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)
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
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)。
1.1.4 4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點(diǎn):
1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套：當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。
4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開(kāi)始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。
1.1.5 4.5 鉆模板
在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
1.1.6 4.6定位誤差的分析
3) 夾具安裝誤差
因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。
1.1.7 圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒(méi)有安裝誤差，=0.
4) 夾具誤差
因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時(shí)，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。
5) 加工方法誤差
因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè)
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是
即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。
為保證夾具有一定和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。
知此方案可行。
在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫(xiě)為
或
當(dāng)時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。
知此方案可行。
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
11
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.011
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT200
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
110
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
1.1.8 4.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
結(jié) 論
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1， 鄒青 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2004，8
2， 趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
3， 孫麗媛 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲(chǔ)凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測(cè)量 北京： 中國(guó)計(jì)量出版社 2000，1
10，樂(lè)兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1983，4
12，陶濟(jì)賢 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1986，4
13， 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 貴州：貴州人民出版社 1983，7
14，龔定安 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
15，李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京： 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2002,12
17，李益民等 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
18，徐鴻本等 主編 切削手冊(cè) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2003，11
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