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重慶理工大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目 ??泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設(shè)計(jì)
（任務(wù)起止日期2013年 1 1月 日～2014年 月 日
專業(yè) 班
學(xué)生姓名 李祥勝 學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師 袁建國(guó) 系（教研室）主任
院 長(zhǎng)
摘 要
本設(shè)計(jì)專用夾具的設(shè)計(jì)泵體零件加工過程的基礎(chǔ)上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計(jì)遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個(gè)良好的基礎(chǔ)過程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個(gè)，然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨(dú)過程。整個(gè)過程是一個(gè)組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機(jī)構(gòu)，因此，對(duì)于大批量，更高的生產(chǎn)力，滿足設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：泵體類零件；工藝；夾具；
II
ABSTRACT
Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.
Keywords: box type parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT I
1 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
1.1 零件的分析 4
1.1.1 零件的作用 4
1.1.2 零件的工藝分析 4
1.2 泵體加工措施 4
1.2.1 孔和平面的加工順序 5
1.2.2 孔系加工方案選擇 5
1.3 泵體加工定位基準(zhǔn)的選擇 6
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 6
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6
1.4 泵體加工主要工序安排 6
1.5 機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定 9
1.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 9
1.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 22
2鏜孔夾具設(shè)計(jì) 27
2.1 研究原始質(zhì)料 27
2.2 定位、夾緊方案的選擇 27
2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 27
2.4 誤差分析與計(jì)算 28
2.5定位銷選用 29
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 30
3 數(shù)控編程過程 31
3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點(diǎn)組 31
3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點(diǎn)組 31
3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點(diǎn)組 34
3.4 創(chuàng)建加工操作 37
3.5 后置處理 41
總 結(jié) 45
參 考 文 獻(xiàn) 46
致謝 47
III
47
1 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是泵體,泵體零件的加工質(zhì)量，泵體零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。
1.1.2 零件的工藝分析
泵體類零件圖。泵體是一個(gè)殼體零件，別安裝在五個(gè)平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔。可分三組加工表面。分析如下：
（1）以寬度為150的底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；2-Φ13mm孔。
（2）以Φ100H7mm的支承孔為加工面。這一組包括：Φ100H7mm、、2-Φ5mm孔。
（3）以Φ34凸臺(tái)面為加工面。這一組加工表面包括：Φ34凸臺(tái)面銑削加工；2-RC3/8螺紋孔
（4）以φ132大端面為加工面
主要加工表面有以下5個(gè)主要加工表面;
1.端面 通過粗銑精銑達(dá)到1.6精度要求
2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達(dá)到6.3的精度要求
3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過粗銑直接使底面精度達(dá)到12.5
5. 凸臺(tái)端面 在凸臺(tái)端面使其達(dá)到12.5的精度要求
1.2 泵體加工措施
由以上分析可知。泵體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個(gè)過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應(yīng)對(duì)孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
泵體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔，第一個(gè)基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的表面處理。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個(gè)孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進(jìn)而孔加工提供前提，也有利于保護(hù)刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過泵體的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在的最終價(jià)格。
根據(jù)基泵體部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1） 鏜套加工
（2） 在大批量生產(chǎn)中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計(jì)和制造要求。當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動(dòng)、剛度。同時(shí)加工幾個(gè)工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標(biāo)鏜方法
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實(shí)現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級(jí)換代，所需時(shí)間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，難滿足要求，和坐標(biāo)鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標(biāo)鏜床。
隨著坐標(biāo)鏜削的方法，需要泵體孔的和在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度鏜。
1.3 泵體加工定位基準(zhǔn)的選擇
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足下列要求：
（1）保證每個(gè)重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能確保在整個(gè)過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準(zhǔn)。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對(duì)典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準(zhǔn)，但因它是對(duì)垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。
1.4 泵體加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個(gè)工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個(gè)人的過程，作定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)工藝孔加工工藝處理。
工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔加工中心的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對(duì)于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動(dòng)公差。螺紋孔攻絲時(shí)，切削力小，可以分散在后期階段。
加工完成后，還要檢驗(yàn)入庫(kù)等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
工藝路線一：
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時(shí)效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺(tái)面
五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺(tái)面
六 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴(kuò)Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
工藝路線二：
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時(shí)效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺(tái)面
五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺(tái)面
六 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
七 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴(kuò)Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
根據(jù)加工要求和提高效率時(shí)間等因素綜合選擇方案一：
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯
2 時(shí)效熱處理
3 涂底漆
二 銑 銑寬度為150的底平面
三 銑 粗銑精銑φ132大端面
1 粗銑φ132大端面
2 精銑φ132大端面
四 銑 銑底部φ18的凸臺(tái)面
五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺(tái)面
六 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸Φ13mm
1 鉆Φ13mm孔
2 擴(kuò)Φ13mm孔
3 鉸Φ13mm孔及C1倒角
七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
1 粗鏜Φ100H7mm孔
2 精鏜Φ100H7mm孔
八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔
九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔
十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔
十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔
十二 鉗 表面去毛刺
十三 涂料
十四 檢 檢驗(yàn)入庫(kù)
1.5 機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定
“泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊(cè)第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
精銑：參照《手冊(cè)》，余量值。
（2）螺孔毛坯實(shí)心，不沖孔
（3）端面加工余量。
端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊(cè)》，其余量規(guī)定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯實(shí)心，不沖孔。
1.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序1：無切削加工，無需計(jì)算
工序2：無切削加工，無需計(jì)算
工序3：銑寬度為150的底平面
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：,取
切削工時(shí)
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：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4：粗銑精銑φ132大端面
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：取
切削工時(shí)
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：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5：銑底部φ18的凸臺(tái)面
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣?
每齒進(jìn)給量：取取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：取
切削工時(shí)
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：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6：鉆、擴(kuò)、鉸Φ13H7mm孔及C1倒角。
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ11
鉸孔Φ13H7時(shí)先鉆孔
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)取。
切削速度：參照文獻(xiàn)取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～31取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
工序6：銑兩側(cè)邊φ34的凸臺(tái)面
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。
單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑面余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：取：取銑削速度
每齒進(jìn)給量：取取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)文獻(xiàn)取
切削工時(shí)
被切削層：由毛坯可知，
刀具切入：
刀具切出：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7、粗鏜精鏜Φ100H7mm孔
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜Φ100H7mm孔
進(jìn)給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.1～41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 精鏜Φ100H7mm孔
進(jìn)給量：確定進(jìn)給量
切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)[3]表3.14—41，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
工序8：鉆頂平面Φ14mm孔
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔Φ14
鉆孔Φ14時(shí)先鉆孔。
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)，取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：選擇擴(kuò)孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。
片型號(hào)：E403
切削深度：
進(jìn)給量：取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入有：
刀具切出： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑶ 鉸孔
刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量： 取。
切削速度：取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照文獻(xiàn)取
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入，
刀具切出： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
工序9、鉆孔攻絲頂平面3-M6螺紋孔
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
（1）鉆底面M6-6H
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》取
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層：
刀具切入：
刀具切出：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《工藝手冊(cè)》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：
刀具切入：
刀具切出： （盲孔）
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序10: 鉆頂平面2-Φ5mm孔
機(jī)床：加工中心VMC850
刀具：根據(jù)參照文獻(xiàn)選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
切削深度：
根據(jù)文獻(xiàn)：進(jìn)給量,切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照文獻(xiàn)，取。
實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層：
刀具切入：
刀具切出： 取。
加工基本時(shí)間：
工序 13鉆孔攻絲2-RC3/8螺紋孔螺紋孔
鉆孔Φ8、選用Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85鉆
鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定加工速度，根據(jù)《工藝手冊(cè)》
加工速度計(jì)算公式為
查得為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
故 ==72
選取
故實(shí)際速度為=2.64
確定加工時(shí)間（一個(gè)孔） =
工序11鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔
本工序采用計(jì)算法。
表3-6標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽的長(zhǎng)度（從gb6137-85）
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6137-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)和耐久性
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆孔\擴(kuò)孔
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《工藝手冊(cè)》鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定加工速度
灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）
則 = =131 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 150
則實(shí)際加工速度 = = =11.8
1.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
設(shè)年產(chǎn)量是10萬(wàn)件。一年有250個(gè)工作日。一個(gè)日產(chǎn)量420。一天工作時(shí)間的計(jì)算8個(gè)小時(shí)，每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過1.14min。機(jī)械加工單（在上述生產(chǎn)類型）時(shí)間定額：大規(guī)模生產(chǎn)）
大規(guī)模生產(chǎn)：
參照《工藝手冊(cè)》（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間計(jì)算公式：
（大量生產(chǎn)時(shí)）
因此大批量單件時(shí)間計(jì)算：
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。
—布置場(chǎng)所地、休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
工序2：鉆底面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。裝卸短暫所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》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3：粗銑凸臺(tái)
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
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：鉆側(cè)面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。由于生產(chǎn)線上裝時(shí)間很短，所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
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：粗銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序6：銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
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7：粗鏜48孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序8：精鏜支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》取工步輔助時(shí)間。裝卸短所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序9：端面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照鉆孔時(shí)間，取裝卸時(shí)間，工步時(shí)間。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10：精銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。
取裝卸時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序11：精銑側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則
：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，
單間時(shí)間定額：
即能滿足生產(chǎn)要求
工序12：底面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：取裝卸輔助時(shí)間，工步輔助時(shí)間。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。
2鏜孔夾具設(shè)計(jì)
2.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工鏜孔Φ100H7孔，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。
2.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對(duì)鏜孔Φ100H7孔行加工前，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：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。
鏜孔Φ100H7孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。
2.3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)
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)。
2.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
3 數(shù)控編程過程
3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點(diǎn)組
1、創(chuàng)建程序父節(jié)點(diǎn)組
（1）單擊“操作導(dǎo)航器”工具欄中的“程序視圖”圖標(biāo)，切換操作導(dǎo)航器至程序視
（2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建程序”圖標(biāo)，彈出“創(chuàng)建程序”對(duì)話框。選擇類型：mill_planar;程序:NC_PROGRAM，名稱：FAGAI。
（3）單擊確定，完成程序父節(jié)點(diǎn)組的創(chuàng)建。
3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點(diǎn)組
（1）單擊“操作導(dǎo)航器”工具欄中的“機(jī)床視圖”圖標(biāo)，切換操作導(dǎo)航器至機(jī)床視圖。
（2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建刀具”圖標(biāo)，彈出“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框。
（3）在創(chuàng)建刀具對(duì)話框中，選擇類型為：mill_contour;選擇子類型為：（銑刀）；父節(jié)組為：GENERIC_MACHING;輸入名稱為：T1D12;如圖所示。
（4）單擊“確定”按鈕，彈出“銑刀-5參數(shù)”對(duì)話框
（5）如圖所示，在“銑刀參數(shù)”對(duì)話框中設(shè)置如下參數(shù)：
刀具直徑：12
刀具下半徑：0
刀具號(hào)：1
(6)設(shè)置完參數(shù)后，單擊確定按鈕，完成刀具的創(chuàng)建，其視圖如圖所示。
(7)同理 創(chuàng)建第二把刀具 ：平底刀，名稱：T2D8刀具直徑：10；刀具下半徑0；刀具號(hào)2，如圖所示
（8）創(chuàng)建第三把刀具，名稱：T3D2 如圖所示
(9)創(chuàng)建第四把刀具，名稱T4D6.8，如圖所示
3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點(diǎn)組
（1） 單擊“操作導(dǎo)航器”工具欄中的“幾何視圖”圖標(biāo)，切換操作導(dǎo)航器至幾何視圖，如圖所示。其中將MCL_MILL復(fù)制如圖，內(nèi)部粘貼如圖，修改為MCL_MILL01。
（2）定義加工坐標(biāo)系：雙擊幾何視圖中的“MCS_MILL”節(jié)點(diǎn)，彈出“MILL_ORIENT”對(duì)話框，如圖所示，在此對(duì)話框中選中“間隙”復(fù)選框，單擊“安全設(shè)置選項(xiàng)”選擇“平面”；再在“指定平面”選項(xiàng)單擊按鈕，選擇工件上表面，偏置為50，如圖所示
（3）單擊“確定”完成安全平面的構(gòu)建
（4）選擇零件幾何體：在幾何視圖中，單擊“MCS_MILL”節(jié)點(diǎn)前的“+”號(hào)，再雙擊“WORKPLECE”節(jié)點(diǎn)，彈出“MILL_GEOM”對(duì)話框，如圖所示。在該對(duì)話框中選擇“指定部件”中的圖標(biāo)，彈出“部件幾何體”對(duì)話框，選擇整個(gè)零件作為部件幾何體如圖所示，再單擊“確定”，完成零件幾合體的選擇。
（5）定義毛坯幾何體：?jiǎn)螕簟拔募边x擇“導(dǎo)入”中的“部件”導(dǎo)
入文件；再在“MILL_GEOM” 對(duì)話框中選擇“毛坯幾何”
圖標(biāo)，單擊按鈕，彈出“毛坯幾何體”對(duì)話框，如圖所示。
再在對(duì)話框中選擇“幾何體”，選擇毛坯，如圖所示，單擊確定，
完成毛坯幾何體的定義。
3.4 創(chuàng)建加工操作
在加工導(dǎo)航器中切換到“加工方法視圖”，在操作導(dǎo)航器中選擇MILL_ROUGH,右鍵彈出菜單，選擇插入→操作，在類型中選擇mill_contour，在操作子類型中選擇第一個(gè)型腔銑CAVITY_MILL，程序設(shè)置PROGRAM，刀具設(shè)置D20，幾何體設(shè)置WORKPIECE，方法MILL_ROUGH，確定進(jìn)入型腔銑對(duì)話框。
在刀軌設(shè)置里切削模式選擇“跟隨周邊”，步距恒定，距離為5mm，全局每刀深度3mm。如圖所示：
編程基本參數(shù)表
參 數(shù)
參 數(shù) 值
參 數(shù)
參 數(shù) 值
刀具材料
硬質(zhì)合金
進(jìn)給速度
200
刀具類型
端面銑刀
主軸轉(zhuǎn)速
800
刀具刃數(shù)
2
公 差
0.03
刀具直徑
20
切削步距
5
刀具半徑
10
切削深度
3
圓角半徑
/
加工余量
側(cè)壁
1
快進(jìn)速度
5000
底面
0
打開“切削參數(shù)”按鈕，在“策略”選項(xiàng)卡里選擇“切削方向”為順銑，“切削順序”為深度優(yōu)先，“圖樣方向”向內(nèi)；在“余量”選項(xiàng)卡里設(shè)置部件側(cè)面余量1mm，部件底部面余量0,內(nèi)外公差為0.03mm；在“連接”選項(xiàng)卡中設(shè)置區(qū)域排序?yàn)閮?yōu)化，勾選區(qū)域連接；其余參數(shù)默認(rèn)設(shè)置。如圖所示：
打開“非切削移動(dòng)”按鈕，在進(jìn)刀選項(xiàng)卡封閉區(qū)域中設(shè)置進(jìn)刀類型為螺旋，直徑為刀具直徑的90%，傾斜角度15°；在開放區(qū)域中設(shè)置進(jìn)刀類型為線性，長(zhǎng)度為50%。
在傳遞/快速選項(xiàng)卡中設(shè)置安全設(shè)置為平面，指定平面為工件上表面偏置15mm傳遞類型為間隙。其余設(shè)置為默認(rèn)設(shè)置，如圖所示：
在進(jìn)給和速度選項(xiàng)里，設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為800，切削為200，其余參數(shù)如圖：
點(diǎn)擊生成按鈕，生成刀軌，如圖所示：
銑底面刀具軌跡圖
銑底面仿真圖
銑大端面刀具軌跡圖
銑大端面仿真圖
總體仿真圖
3.5 后置處理
具體操作：
最后在PROGRAM上右鍵彈出菜單，選擇“后處理”選項(xiàng)，彈出后處理器，在其中選擇后處理文件。
這里選擇已經(jīng)編輯設(shè)置好的FANUC 0I MC系統(tǒng)后處理文件，如下圖所示的文件，指定存放位置，確認(rèn)輸出，生成G代碼，至此，加工完成。如圖：
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
:0030 T00 M06
N0040 G0 G90 X4.1337 Y-3.8583 S0 M03
N0050 G43 Z1.0118 H00
N0060 Y-3.4646
N0070 G1 Y-3.3465 F9.8 M08
N0080 X3.543
N0090 X1.378
N0100 X.7874
N0110 Y-3.4646
N0120 G0 Y-3.8583
N0130 Z1.7008
N0140 X4.1339
N0150 Y-3.4646
N0160 G1 Y-3.3465
N0170 X3.5433
N0180 X1.378
N0190 X.7874
N0200 Y-3.4646
N0210 G0 Y-3.8583
N0220 Z2.3898
N0230 X4.1337
N0240 Y-3.4646
N0250 G1 Y-3.3465
N0260 X3.543
N0270 X1.378
N0280 X.7874
N0290 Y-3.4646
N0300 G0 Y-3.8583
N0310 X-.7874
N0320 Z1.0118
N0330 Y-3.4646
N0340 G1 Y-3.3465
N0350 X-1.378
N0360 X-3.543
N0370 X-4.1337
N0380 Y-3.4646
N0390 G0 Y-3.8583
N0400 Z1.7008
N0410 X-.7874
N0420 Y-3.4646
N0430 G1 Y-3.3465
N0440 X-1.378
N0450 X-3.5433
N0460 X-4.1339
N0470 Y-3.4646
N0480 G0 Y-3.8583
N0490 Z2.3898
N0500 X-.7874
N0510 Y-3.4646
N0520 G1 Y-3.3465
N0530 X-1.378
N0540 X-3.543
N0550 X-4.1337
N0560 Y-3.4646
N0570 G0 Y-3.8583
N0580 M02
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總 結(jié)
在設(shè)計(jì)過程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識(shí)，和他們的知識(shí)，拓寬。此外，該拉延工藝的設(shè)計(jì)，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時(shí)間，手繪，所有這些因素都使我們學(xué)到更多的知識(shí)，圖像識(shí)別和提高我們的繪圖能力。
但知識(shí)有限，實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)更多的問題，所以我的設(shè)計(jì)也有許多不足之處。如：每個(gè)時(shí)間分配不合理，雖然計(jì)算機(jī)圖形練習(xí)，但與手工繪圖相比，少，夾具設(shè)計(jì)的比例，步進(jìn)機(jī)構(gòu)為手動(dòng)，并降低成本，但它太簡(jiǎn)單了。需要在未來的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
最后，在這里，感謝老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李 洪．工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，2006．1．
[2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1．
[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．
[4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．
[5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10．
[6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] ．貴州人民出版社，2003．4
[7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5．
[8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] ．安徽文化音像出版社，2003．
[9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000．
[10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]．中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12．
[11] 劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007
[12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8．
致謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后我的所有幫助過我的老師和同學(xué)說，謝謝你,如果沒有他們幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)很難完成。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并要求任何進(jìn)展，我畢業(yè)于精心的指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)，也經(jīng)常打電話或發(fā)送電子郵件來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)。
在本文中，得到的幫助和機(jī)電工程相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的支持，非常感謝你。
最后，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我再一次感謝我的指導(dǎo)，關(guān)心和幫助的老師，領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)生。謝謝你.