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重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文范本
重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)
畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 鉆床主軸套筒零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計
批次、層次、專業(yè)_??破瘘c(diǎn)本科機(jī)械設(shè)計制造及自動化
校外學(xué)習(xí)中心 河北石家莊校外學(xué)習(xí)中心
學(xué) 生 姓 名____ 華嘉璐__________________
學(xué) 號__ __ W08100789_ __________
指 導(dǎo) 老 師________ _陳 平_____ _________
起 止 日 期__ 2009-10———2009-10-30
摘 要
機(jī)械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機(jī)械裝備的部門,在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有十分重要的地位。
本文針對鉆床主軸套筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程分析和滾齒用夾具設(shè)計,進(jìn)行了零件圖分析、毛坯選擇、基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的確定、工序尺寸的確定、選擇機(jī)械加工工藝設(shè)備、填寫了機(jī)械加工工藝過程卡片和指定工序機(jī)械加工工序卡片,進(jìn)行了滾齒夾具設(shè)計,并進(jìn)行了定位誤差分析等。
關(guān)鍵詞:鉆床套筒設(shè)計、加工工藝、滾齒夾具
目 錄
中文摘要…………………………………………………………………………………………2
1. 引言……………………………………………………………………………………………4
2. 計算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型……………………………………………………………4
3. 零件的分析…………………………………………………………………………………4
4. 選擇毛坯…………………………………………………………………………………5
5. 工藝規(guī)程設(shè)計………………………………………………………………………………5
5.1 定位基準(zhǔn)選擇………………………………………………………………………………5
5.2零件的加工方法的選擇……………………………………………………………………5
5.3定制工藝路線………………………………………………………………………………6
5.4確定機(jī)械加工的余量及毛坯尺寸,設(shè)計毛坯——零件綜合圖…………………7
6. 工序設(shè)計………………………………………………………………………………8
6.1選擇加工設(shè)備工藝裝備……………………………………………………………………8
6.2工序尺寸的確定及計算…………………………………………………………………9
6.3選擇切削用量、確定時間定額…………………………………………………………10
7. 滾齒用夾具設(shè)計……………………………………………………………………………11
7.1擬定滾齒夾具的結(jié)構(gòu)方案………………………………………………………………11
7.2確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置……………………………………………………12
7.3夾具精度的計………………………………………………………………………………12
7.4夾具總圖………………………………………………………………………………13
7.5夾具零件圖………………………………………………………………………………14
8. 課題總結(jié)………………………………………………………………………………14
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………15
附表………………………………………………………………………………16
1 引言
機(jī)械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機(jī)械裝備的部門。在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有十分重要的地位。機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平,是反映國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。
本次畢業(yè)設(shè)計題目是鉆床主軸套筒零件的工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計,我認(rèn)為好的工藝規(guī)程可以保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量;提高勞動生產(chǎn)率;提高經(jīng)濟(jì)效益。所以本次的畢業(yè)設(shè)計有三個特點(diǎn):
(1).實(shí)踐性強(qiáng) 把學(xué)習(xí)過程中掌握的基本概念在實(shí)際中應(yīng)用。
(2).涉及面廣 把多門課程聯(lián)系在一起融會貫通。
(3).靈活性大 工藝?yán)碚撆c工藝方法的應(yīng)用具有很大的靈活性。
本次畢業(yè)設(shè)計可以為我們在機(jī)械類工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。因此本次畢業(yè)設(shè)計具有重要的意義。
2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型
該產(chǎn)品年產(chǎn)量2000臺,設(shè)其備用率為7%,機(jī)械加工廢品率為1%,試進(jìn)行該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計和滾齒用夾具設(shè)計。
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算:=2000x(1+7%+1%) =2160(件/年)
該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為2160件,根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系,確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
3 零件的分析
零件圖如圖1所示。鉆床主軸套筒在鉆床機(jī)械中主要起傳遞鉆孔所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,承受并傳遞鉆孔時的作用力,安裝定位鉆套。
此零件外圓直徑Ф50mm、內(nèi)圓直徑Ф24mm,零件結(jié)構(gòu)不是很難,精度要就也不是太高,加工可以以車床加工套筒主體,然后銑齒,最后在上磨床研磨即可。
圖 1 鉆床主軸套筒零件圖
4 選擇毛坯
綜合考慮加工效率和效益,材料選擇45,尺寸為。
5工藝規(guī)程設(shè)計
5.1 定位基準(zhǔn)選擇
本零件應(yīng)選外圓和端面為粗基準(zhǔn)加工內(nèi)孔,再把內(nèi)孔做為加工的精基準(zhǔn)。
5.2零件的加工方法的選擇
本零件的加工面為外圓、內(nèi)孔、端面、齒、槽、螺紋等,材料為45鋼。
Ф50mm外圓面表面粗糙度為Ra0.4μm,采用粗車、半精車及磨削。
Ф24通孔表面粗糙度為Ra12.5μm,才用深孔鉆。
Ф42mm孔表面粗糙度為Ra12.5μm,采用車。
兩端Ф40mm孔表面粗糙度為Ra1.6μm,采用車。
其它表面粗糙度為Ra6.3μm的孔也采用車床來加工。
的槽和左螺紋,采用車削加工。
5.3定制工藝路線
該套筒的加工用兩道熱處理工序?qū)⒐に嚶肪€分成三個階段:調(diào)制以前為粗加工階段;時效處理之前為半精加工階段;時效以后為精加工階段。套筒可按下述工藝路線進(jìn)行加工。
工序 10:夾緊Ф50mm的外圓,鉆深孔Ф24mm孔至尺寸
工序 20:定位孔(兩端頂夾)粗車A面外圓至Ф52.4mm。
工序 30:熱處理,調(diào)質(zhì)HRC21~26。
工序 40:定位孔(兩端頂夾),半精車A面外圓至。
工序 50:定位外圓車端面,車孔Ф42mm至尺寸,車孔Ф40mm至Ф39 0-0.062mm
車Ф28mm至圖樣尺寸并倒角,調(diào)頭,車端面,保證尺寸175mm。
工序 60:定位外圓車槽mm,車螺紋左至圖樣要求,倒角,車孔Ф31mm至圖樣要求并孔口倒角。
工序 70:粗磨A面外圓至mm
工序 80:定位外圓或端面銑齒
工序 90:銑槽兩處8mmx1.5mm
工序100:檢驗
工序110:熱處理,低溫時效
工序120:鉗工修研兩端孔口,倒角
工序130:精磨A面外圓至mm,至圖樣要求
工序140:檢驗
工序150:定位外圓,精車內(nèi)孔mm,Ф31及端面至圖樣要求
工序160:總檢,入庫。
5.4確定機(jī)械加工的余量及毛坯尺寸,設(shè)計毛坯——零件綜合圖
鋼質(zhì)的模鍛件機(jī)械加工余量根據(jù)估算鍛件的質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù),按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。孔的加工余量由表1查得。
表1 鑄件孔加工余量
表2 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)表
1) 鍛件質(zhì)量:估算為3.35kg
2) 加工精度:零件除控外的各表面加工外一般加工精度。
3) 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S 為(假設(shè)鍛件外型尺寸為:mm)
(1)
(2)
則S=3.355/3.35=1
按表2所示復(fù)雜系數(shù)S的級別為簡單
4) 機(jī)械加工余量:根據(jù)鍛件的質(zhì)量F2、S1確定直徑方向單邊余量2.5mm(實(shí)際查的單邊余量為2.0mm,因為外圓精度要求較高所以適當(dāng)增大0.5mm),軸向方向的單邊余量為2.5mm(實(shí)查單邊余量為2.6mm,因兩端精度要求較低所以定位2.5mm)。
5) 確定毛坯尺寸:
根據(jù)上面確定的機(jī)械加工余量,可得該零件的毛坯尺寸如下:
軸Ф50mm的單邊余量為2.5mm,所以鍛件尺寸為Ф55mm。
長度方向175mm的單邊加工余量為2.5mm,所以鍛件尺寸為Ф180mm。
6) 設(shè)計毛坯的零件綜合圖
零件的鍛件質(zhì)量為3.35kg,形狀復(fù)雜系數(shù)S1,45鋼含碳量為0.42%~0.50%,最高含碳量為0.50%,按表2查的鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1,才用平直分模線。
表3 鍛件材質(zhì)系數(shù)
6 工序設(shè)計
6.1選擇加工設(shè)備工藝裝備
1) 選擇機(jī)床
工序10.20.30.40.90選用車床,選用常用的CA6140型臥式車床即可。
工序50.80選用磨床,選用M120W型即可。
工序60選用滾齒機(jī),選用YKJ3610數(shù)控高效臥式滾齒機(jī)床。
工序70選用銑床,采用M6132銑床。
2) 選擇夾具
本零件除滾齒、銑槽、磨外圓工序需要專用夾具外,其它工序使用標(biāo)準(zhǔn)夾具即可,車床加工時選用三爪自定心卡盤,磨床工序選用心軸。
3) 選用刀具
車床上加工時,一般都采用硬質(zhì)合金車刀。加工鋼制零件才用YT類硬質(zhì)合金,粗加工時用YT5,半精加工用YT15,精加工用YT30。
磨床上加工,使用一般平行砂輪。
滾齒機(jī)床加工,使用模數(shù)1的,Mo5AL多頭滾刀。
銑床上加工時,選用Ф6的普通平頭立銑刀。
4) 選擇量具
本零件屬成批生產(chǎn),一般均采用通用量具.選擇量具的方法有兩種:是按計量器具的不確定度選擇;二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。
a. 選擇各外圓加工面的量具。工序80中半精車外圓φ50mm達(dá)到圖紙要求,現(xiàn)按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用量具,該尺寸公差T=0.015mm。
按工藝人員手冊,選擇測量范圍50-70mm,分度值為0.01mm外徑千分尺。
表4 外圓加工面所用量具
按照上述方法選擇此零件外圓加工面的量具見表4
工序
加工面尺寸
尺寸公差
量具
20
Ф52.4
-0.45
分度值0.02,測量范圍0-150mm 游標(biāo)卡尺
30
Ф50.6
-0.45
50
Ф50.2
-0.064
分度值0.01,測量范圍50-70mm 外徑千分尺
80
Ф50
+0.015
-0.010
b.選擇加工孔的量具。Ф24、Ф28、Ф31、Ф42、Ф46公差為自由公差,選用分度值為0.02,測量范圍0-150mm的內(nèi)卡尺。Ф40的兩個孔的公差等級為J7,選用分度值0.01mm,測量范圍35-50內(nèi)徑千分尺。
c.測量軸向的量具。除以外其他公差全是自由公差,選用分度值0.02,測量范圍0-300mm 游標(biāo)卡尺.
d.選擇滾齒的量具。滾齒在加工時測量公法線長度即可。根據(jù)手冊,選分度值0.01mm,測量范圍25-50mm的法線百分尺。
6.2工序尺寸的確定及計算
1) 確定圓柱面的工序尺寸
根據(jù)前面的有關(guān)資料以確定此零件的毛坯余量和各工序的加工余量,總加工余量減去各工序的加工余量之和,即為粗加工余量。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 詳見機(jī)械加工工序圖。
2) 確定軸向工序尺寸
此零件的各工序的軸向尺寸詳見機(jī)械加工工序圖。
6.3選擇切削用量、確定時間定額
參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝學(xué)》選取各工序機(jī)床轉(zhuǎn)速,進(jìn)給速度和切削深度,根據(jù)切削速度的計算可以推算出時間定額,根據(jù)表5、表6、表7、表8、表9可以計算出結(jié)果,計算結(jié)果詳見 機(jī)械加工工序卡片。
表5 外圓磨床裝夾和松卸工件時間(min)
表6 內(nèi)圓磨床裝夾和松卸工件時間(min)
表7 磨床上各種操作所需時間
表8 滾齒機(jī)上裝夾和松卸工件時間
表9 滾齒機(jī)上各種操作所用時間
7滾齒用夾具設(shè)計
7.1擬定滾齒夾具的結(jié)構(gòu)方案
此工件以內(nèi)孔和兩端面為定位基準(zhǔn),限制5個自由度。如圖2所示。
圖2 工件定位、夾緊
為了提高定心精度,采用精密可脹心軸以消除配合間隙,把夾具的定位與夾緊分開,可避免因夾緊影響齒坯的定心精度。
滾齒夾具的結(jié)構(gòu)類型如圖3所示。
圖3 滾齒夾具
1- 壓蓋 2-心軸 3-墊圈 4-鋼套 5-底座
2-
7.2確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置
選定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置,工件在加工時,能否保證加工精度,主要取決于刀具定位的精度。通常采用的對刀方法有三種:試切法對刀、樣件法對刀和采用對刀裝置或?qū)蜓b置對刀。本零件加工時的導(dǎo)向方式和對刀方式如下:
車床 通車道 試切法對刀
銑刀 平頭銑刀 試切法對刀
磨床 砂輪 夾具定位
滾齒機(jī)床 滾齒刀 夾具定位
7.3夾具精度的計算
本夾具的零件加工精度如下:
定位心軸尺寸精度(0-0.1)mm。
定位心軸安裝表面精度Ф32g6mm。
定位心軸與鋼套同心度公差0.02mm。
零件圖中齒的位置尺寸為38精度沒有特殊要求,所以夾具在高度方向精度均為0.05即可滿足要求。
垂直度精度要求為0.025mm,所以定位心軸垂直度要求為0.02mm即可滿足零件加工要求。
定位心軸安裝尺寸為32g6()。
;;
故此夾具能保證加工精度。
7.4夾具總圖(圖4)
圖4 夾具總圖
7.5夾具零件圖(圖5、圖6)
圖5
圖6
8課題總結(jié)
本次課題在陳平老師的精心指導(dǎo)下,我順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計。但在本次設(shè)計研究中仍然存在很多不足之處,有的問題研究深度不夠。因為缺乏工作的經(jīng)驗,在設(shè)計和研究上有不是非常合理的地方存在,設(shè)計的零部件才現(xiàn)場實(shí)際使用中的強(qiáng)度磨損度方便性尚不明確。
但在完成設(shè)計的過程中,查閱了《機(jī)械制造工藝與裝備課程設(shè)計指導(dǎo)書》《機(jī)床夾具設(shè)計》《機(jī)床夾具圖冊》《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計手冊》《機(jī)械工程手冊》等參考書,使設(shè)計和工藝方面的知識進(jìn)一步完善,將所學(xué)的知識融會貫通,并運(yùn)用于實(shí)踐,能見學(xué)習(xí)和實(shí)踐相結(jié)合,進(jìn)一步扎實(shí)了所學(xué)的文化知識。
參考文獻(xiàn)
[1] 機(jī)械設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
[2] 李華.機(jī)械制造技術(shù).清華大學(xué)出版社.2006.
[3] 鄭金興.機(jī)械制造裝備設(shè)計.哈爾濱工程大學(xué)出版社.2008.
[4] 胡家秀.機(jī)械零件設(shè)計實(shí)用手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
[5] 朱驥北.機(jī)械控制工程基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.1999.10.
[6] 倪森壽.機(jī)械制造工藝與裝備課程設(shè)計指導(dǎo)書. 機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
[7] 機(jī)床夾具圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2001
[8] 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2006
[9] 機(jī)械工程手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2003
[10] 機(jī)床夾具設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社.2005
22
附表 機(jī)械加工工藝過程卡片
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品名稱
鉆床主軸套筒
零件名稱
鉆床主軸套筒
共 頁
材料牌號
45
毛坯種類
鍛件
毛坯外形尺寸
Ф55mmx180mm
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
1
備料
Ф55mm×180mm
2
車
鉆深孔Ф24孔至尺寸
車
3
車
粗車A面外圓至Ф52.4
車
4
熱處理
調(diào)質(zhì)HRC21~26
熱處理
5
車
半精車A面外圓至Ф50.6 0-0.30mm
車
6
車
車端面,車孔Ф42mm至尺寸,車孔Ф40mm至Ф39 0-0.062mm
車Ф28mm至圖樣尺寸并倒角
調(diào)頭,車端面,保證尺寸175mm
車
7
車
車槽Ф46mm×2m,車螺紋M45×1左至圖樣要求,倒角,車孔Ф31mm至圖樣要求并孔口倒角。
車
8
磨
粗磨A面外圓至Ф50.2 +0.015-0.010mm
磨
9
銑
銑齒
銑
10
銑
銑槽兩處8mm×1.5mm
銑
11
檢驗
檢具,量具
12
熱處理
低溫時效
熱處理
13
鉗
修研兩端孔口,倒角
14
磨
精磨A面外圓至Ф50 +0.015-0.010mm,至圖樣要求
磨
15
檢驗
檢具,量具
16
車
精車內(nèi)孔Ф40 +0.014-0.011mm,Ф31及端面至圖樣要求
車
17
檢驗
總檢,入庫
設(shè)計(日期)
校對(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
華嘉璐
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片 1
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共 頁
第 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
3
車
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
Ф55×180
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
C6140
夾具編號
夾具名稱
切削液
三爪定心卡盤
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/分
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
1
夾內(nèi)孔
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
2
半精車外圓
400
80
0.6~0.8
0.9
1
0.5
3
車斷面
400
80
0.6~0.8
2
1
0.2
粗車內(nèi)孔
400
80
0.7
1
1
車另一方向端面
400
80
0.6~0.8
2
1
0.2
粗車內(nèi)孔
400
80
0.6~0.8
1
0.5
設(shè)計(日期)
校對(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片 2
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共 頁
第 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
4
車
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
Ф55×180
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
C6140
夾具編號
夾具名稱
切削液
三爪定心卡盤
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/分
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
1
夾外圓
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
2
車槽
500
50
0.6~0.8
1
1
0.2
3
車螺紋
1
0.2
粗車內(nèi)孔
400
80
0.7
1
0.5
設(shè)計(日期)
校對(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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日期
標(biāo)記
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日期
機(jī)械加工工序卡片 3
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共 頁
第 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
5
車
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
Ф55×180
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
M120W
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/分
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
1
夾內(nèi)孔
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
2
粗磨外圓
0.2
1
0.2
設(shè)計(日期)
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標(biāo)記
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日期
機(jī)械加工工序卡片 4
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共 頁
第 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
6
車
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
Ф55×180
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
YKJ3610
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/分
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
1
夾外圓孔
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
2
滾齒
0.4~0.5
1
1
0.2
設(shè)計(日期)
校對(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
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處數(shù)
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