机械制造工艺学复习题及参考答案71
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机械制造工艺学复习题及参考答案71
机械制造工艺学复习题及参考答案；一、选择题；1整体式箱体时应采用的粗基准是：（b）；a.顶面；b.主轴承孔；c.底面；d.侧面；2中批量生产中用以确定机加工余量的方法是：（a）；a.查表法；b.计算法；c.经验估算法；3车床主轴产生轴向窜动，其原因可能是：（c,d）；a.主轴承端面跳动量大；b.主轴轴肩端面跳动量大；4用三爪卡盘夹持镗削工件短孔，产生了倒锥，
机械制造工艺学复习题及参考答案一、选择题1 整体式箱体时应采用的粗基准是：（b
）a.顶面； b.主轴承孔； c.底面； d.侧面。2 中批量生产中用以确定机加工余量的方法是：（ a
）a.查表法；b.计算法；c.经验估算法3 车床主轴产生轴向窜动，其原因可能是：（
c,d ）a.主轴承端面跳动量大；b.主轴轴肩端面跳动量大；c.两者都有较大的端面跳动量；d.主轴后端紧固螺母松动。4 用三爪卡盘夹持镗削工件短孔，产生了倒锥，其原因可能是：（c.d ）a.刀具磨损 b.工件热变形 c.机床导轨误差 d.床头箱因连接螺栓松动，使轴线与导轨不平行。 5 滚齿与插齿相比，滚齿的（a,d ）a.运动精度高; b.齿形精度高; c.基节精度高; d.生产率高； e.齿面粗糙度值低。6 使用三点式自位支承所限制的自由度数目是：（c ）a.三个自由度； b. 二个自由度； c. 一个自由度； d.0个自由度7 机床主轴承内环滚道有形状误差，对加工精度影响较大的是：（abd ）a.外圆磨床； b.平面磨床； c.卧式镗床； d.车床8 车床上加工大刚度轴外圆产生中凹的原因可能是：（
ac）a.机床刚度差；b.刀具热变形；c.工件热变形；d.刀具磨损；e.工件刚度差9 当装配尺寸链组成环多，装配精度高于IT6大批量生产时，达到装配精度的方法宜选用：（
e ） a.完全互换法； b.大数互换法； c.选配法； d.修配法； e.调节法。10 铣削箱体剖分面时，必须限制的自由度是：（d ）a.6个； b.5个； c.4个； d.3个11 材料为20CnMnTi，6 ～7级精度的齿轮渗碳淬火后，齿形精加工的方法是：（c ）a.剃齿； b.滚齿； c.珩齿； d.磨齿12 选配法适用的条件是：（ bd
）a.形位公差精度要求高； b.装配精度要求高； c.组成环数多； d.相关件2～3件。13 滚齿时影响齿轮运动精度的机床误差主要有：（acd
）a. 分齿传动挂轮误差； b.刀架进给误差； c.分度蜗轮误差； d.分度蜗杆误差。14 车削一长轴外圆，其产生锥度误差原因可能是：（ bcd
）a.工件热变形； b.刀具热变形； c.刀具磨损； d.机床水平面导轨与主轴轴线不平行； e.机床垂直面导轨与主轴不平行。15 大批量生产中用以确定机加工余量的方法是：（ b
）a.查表法； b.计算法； c.经验估算法。16 车床的静刚度应该用：（c
）a.床头箱处的刚度； b.尾架处的刚度； c.工件中点位置的刚度作为机床的平均刚度。17 保证装配精度的修配法适用于：（ bce
）a.大批量生产； b.单件小批生产； c.组成环数多； d.组成环数少； e.装配精度要求高。18 比较只有少数工序不同的工艺方案的经济性应比较：（
b ）a.全年工艺成本； b.单件工艺成本； c.投资回收期的长短。19 研磨和珩磨加工计算工序余量时只需考虑：（ ab
）a.上工序尺寸公差； b.上工序表面粗糙度； c.本工序安装误差； d.本工序需单独考虑的形位公差； e.上工序金属破坏层。20 减轻磨削烧伤的措施有：（bce
）a.提高砂轮转速； b.提高工件转速； c.提高纵向移动速度； d.降低纵向移动速度；e.减少切削深度。21 展成法加工锥齿轮时，我国除加工等高齿的机床外，都是按（ b
）设计的机床。a.平面轮原理； b.平顶轮原理。22 加工精度误差分析时分布曲线法和点图法中能平行指导生产过程的是：（ b
）a. 分布曲线法；b. 点图法。23 除非连续切削之外，振幅随切削用量的改变而改变者属于：（ b）a.强迫振动，b.自激振动。二、填空题：1.对那些精度要求很高的零件，其加工阶段可以划分为：粗加工阶段，半精加工阶段，
。2.根据工序的定义，只要
、工作对象（工件）之一发生变化或对工件加工不是连续完成，则应成为另一个工序。3.采用转位夹具或转位工作台，可以实现在加工的同时装卸工件，使
时间重叠，从而提高生产率。4.尺寸链的特征是关联性和
。5.拉孔，推孔，珩磨孔，
等都是自为基准加工的典型例子。6.根据工厂生产专业化程度的不同，生产类型划分为
和单件生产三类。0.0437.某轴尺寸为?50??0.018mm，该尺寸按“入体原则”标注为。8.工艺基准分为
、测量基准和装配基准。9.机械加工工艺过程由若干个工序组成，每个工序又依次分为安装、
和走刀。10. 传统的流水线、自动线生产多采用
的组织形式，可以实现高生产率生产。11. 选择粗基准时一般应遵循
、粗基准一般不得重复使用原则和便于工件装夹原则。12. 如图1所示一批工件，钻4―φ15孔时，若先钻1个孔，然后使工件回转90度钻下一个孔，如此循环操作，直至把4个孔钻完。则该工序中有
个工位。 图1 工件13. 全年工艺成本中，与年产量同步增长的费用称为
，如材料费、通用机床折旧费等。14. 精加工阶段的主要任务是
。15. 为了改善切削性能而进行的热处理工序如
、调质等，应安排在切削加工之前。16.自位支承在定位过程中限制
个自由度。17.工件装夹中由于
基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。18.在简单夹紧机构中，
夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧；
夹紧机构动作迅速，操作简便。19．锥度心轴限制
个自由度，小锥度心轴限制
个自由度。20.回转式钻模的结构特点是夹具具有
；盖板式钻模的结构特点是没有
。21.常用夹紧机构中的
是手动夹紧中应用最广泛的一种夹紧机构。22.工件以外圆表面定位有两种形式，一种是
定位，一种是
定位。23.夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，一般要求主要夹紧力应垂直指向
。24.铣床夹具的对刀装置主要由
组成。25.零件的加工精度包含三方面的内容：尺寸精度、
。26.在车床上车削轴，采用双顶针定位，如果轴产生腰鼓形误差，说明工艺系统中
的刚度不足； 如果轴产生鞍形误差，则说明工艺系统中
的刚度不足。27.工艺上的6σ原则是指有99.73％的工件尺寸落在了
范围内。28. 卧式车床的误差敏感方向为
；刨床的误差敏感方向为
。29. 镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是
。30. 按照在一批工件中误差出现的规律，加工误差可分为
两大类。31.主轴回转误差可以分解为径向圆跳动、
三种基本形式。32.车削加工中，大部分切削热传给
。33.为减小传动元件对传动精度的影响，应采用
传动。34.在转塔车床上就地镗削转塔上六个安装刀架的大孔是为了保证大孔轴线与
重合。35. 表面残余_
_（拉或压）应力会加剧疲劳裂纹的扩展。36.加工表面层金属的力学物理性能和化学性能的变化主要反映在三个方面：表面层金属的冷作硬化，
。37.车削加工时，进给量增加会使表面粗糙度值
。38.磨削时，砂轮的速度越高，工件表面的粗糙度值39.磨削淬火钢时,可能出现的表面金相组织的变化有
烧伤和淬火烧伤。40.在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性
。41.在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向垂直时，耐磨性
。42.常用的机械表面强化方法有
。43.磨削时，采用内冷却方式和
砂轮能有效地防止烧伤现象的产生。44.任何机器都是由
、组件和部件等组成。45.调整组成环的公差时，尺寸相近、加工方法相同的组成环，其公差值
；难加工或难测量的组成环，其公差值
。46.产品装配精度一般包括相互位置精度、
。47.调整组成环的公差时，标准件尺寸的组成环，其公差值
；易加工或易测量的组成环，其公差值
。48. 根据零件的互换程度不同，互换法可以分为
。49.装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的
。50.保证产品装配精度的方法有互换法、选择法、
。51.各装配精度之间有密切的关系，
是相对运动精度的基础，
对其它两项精度的实现有较大的影响。52.由一个零件的精度来保证某项装配精度的情况，称为
。53.完全互换装配法常用于
环尺寸链的大批大量生产装配中。。54.最常见的调整方法有
、可动调整法和误差抵消调整法。55.在查找装配尺寸链时，组成环的数目应当等于有关零、部件的数目，这就是装配尺寸链
的原则。56. 大数互换装配法适用于
环尺寸链的大批大量生产装配中。。57. 最常见的修配方法有
、合并加工修配法和自身加工修配法。三、判断题：1.不完全定位在机械加工定位方案中是不允许出现的。
）2. 有色金属的精加工不宜采用磨削加工。
）3. 过定位和欠定位在机械加工定位方案中是不允许出现的。
）4. 淬火一般安排在磨削加工之前进行。
）5. 工件一旦夹紧，则它的六个自由度就全被限制了。
）6.在大量生产中，单件工时定额可忽略准备与终结时间
）7. 中批生产中，机械加工工艺规程多采用机械加工工序卡片的形式。
）8.采用复合工步可以节省基本时间，从而提高生产效率。
）9.铰孔不但能保证尺寸、形状精度和减小孔的表面粗糙度，还能纠正位置精度。
）10.轴的外径尺寸的公差，如果按“入体原则”标注，则其上偏差为零。
）11. 附加基准是起辅助定位作用的基准。
）12.孔的直径公差，如果按“入体原则”标注，则其下偏差为零。
）13. 遵守“基准统一”原则，可以避免产生基准不重合误差。
）14. 对于平面磨床,床身导轨在垂直面的直线度要求应该高于水平平面内的直线度要求。
）15. 加工丝杠时常采用弹性或液压尾顶尖，是为了避免工件受热伸长而产生弯曲变形。
）16. 如果工艺过程稳定，则加工中就不会出现废品。
）17. 定位支承点不超过六个，就不会出现过定位。
）18. 一般来说，夹具误差对加工表面的位置误差影响最大。
）19. 工件的内应力不影响加工精度。
）20. 加工误差的点图分析法可用于估算加工过程中的合格率和不合格率
）21. 定位误差是由于夹具定位元件制造不准确所造成的加工误差。
）22. 普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。
）23.车削具有圆度误差的毛坯时，由于“误差复映”而使工件产生与毛坯同样大小的圆度误差。（
）24.假若一批工件加工尺寸的实际分布与正态分布基本相符，则其分布曲线的位置和形状都受加工系统中的常值系统误差的影响。
）25. 零件表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。
）26.滚压加工能使工件表面金属组织细化，形成压缩残余应力。
）27.固定调整法采用改变调整件的相对位置来保证装配精度。
）28.采用互换装配时，选择的协调环不能为标准件或公共环。
）29.粗糙表面易被腐蚀。
）30.工件表面残余应力的数值及性质一般取决于工件最终工序的加工方法。
）31.采用调整法装配时，选择的补偿环不能为公共环。
）32.选择装配法常用于高精度少环尺寸链的成批或大批量生产中。
）33.如果工件表面没有磨削烧伤色，也就说明工件表面层没有发生磨削烧伤。
）34.进给量对切削加工表面粗糙度的影响较大。
）35.装配尺寸链中的协调环和补偿环都不应该是公共环。
）36.采用直接选配法装配时，最后可能出现“剩余零件”。
）四、简答题：1.为什么提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值？2.在装配时，有时采用“自身加工法”、“合并加工法”或“误差抵消法”，请问它们是由哪种装配方法发展成的？3.如果零件的表面没有烧伤色是否就说明零件的表面层没有被受热损伤？为什么？4.什么叫装配尺寸链的最短路线原则？为什么应遵守这个原则？5.磨削裂纹的产生与工件材料及热处理有无关系？6.修配装配法的含义是什么？适用于什么生产中?7.加工箱体类零件时，常以什么作为统一的精基准，为什么？8.试分析在成批大量生产中,为什么要控制毛坯硬度的均匀性?9.拟定工艺路线的主要任务是什么？10.试分析引起下列形状误差的主要原因：在车床上用两顶尖装夹工件车细长轴，１）工件产生腰鼓形形状误差；2）工件产生尺寸由大到小的锥形。11.什么是工序？对同一工件其加工工序的安排是固定不变的吗？为什么？12.试解释转移原始误差法的原理并举例加以说明。五、分析题：1.判断下组零件结构工艺性的好坏，并简要说明理由。 包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、各类资格考试、外语学习资料、应用写作文书、中学教育、机械制造工艺学复习题及参考答案71等内容。　
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12尺寸链 计算方法-2
和所得的代数差；封闭环下偏差EI0，等于所有增环；2．封闭环与组成环公差的关系；将式（10-2）减去式（10-3），得出封闭环公；T0=L0max-L0min；=m?T；z?1lZ+j?l?1?T=?Tji?1mi(1；式中，m表示组成环数目；Tz表示增环公差；Tj表；由式（10-6）知：尺寸链中封闭环公差等于所有组；由式（10-6）可知：尺寸链各环公差中封
和所得的代数差；封闭环下偏差EI0，等于所有增环下偏差EIz之和减去所有减环上偏差ESj之和所得的代数差。2．封闭环与组成环公差的关系将式（10-2）减去式（10-3），得出封闭环公差T0与各组成环公差Ti的关系如下：T0=L0max-L0min=m?Tz?1lZ+j?l?1?T=?Tji?1mi
(10―6)式中，m 表示组成环数目； Tz 表示增环公差； Tj 表示减环公差。由式（10-6）知：尺寸链中封闭环公差等于所有组成环公差之和。该公式称为极值公差公式。由式（10-6）可知：尺寸链各环公差中封闭环的公差最大，所以，封闭环是尺寸链中精度最低的环。在当封闭环公差一定的条件下，组成环的环数越多，则各组成环的公差就越小。因此，在进行产品设计或零件加工工艺设计时，应尽量减少相关零件数或加工环节，即应尽量减少组成环的环数。这一原则叫“最短尺寸链”原则。一、设计计算已知封闭环的基本尺寸与极限偏差及组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。计算步骤如下：1．确定各组成环的公差首先，假设各组成环的公差都相等，即T1=T2=?=Tm=Tav，L （Tav，L为各组成环的平均公差）。由式（10-6）得：T0=mTav，L因此，各组成环的平均公差用下式计算：Tav，L = T0 /m
（10-7） 然后，在此基础上调整各组成环的公差。如按组成环基本尺寸的大小来调整，则对于处于同一尺寸分段的组成环，取相同的公差值；也可按加工难易程度来调整，则对于加工容易的组成环，公差应减小，对于加工困难的组成环，公差应增大。调整后各组成环公差之和不得大于封闭环公差。2．确定组成环的极限偏差由封闭环公差确定各组成环公差后，可以按“偏差入体原则”或按“偏差对称”原则确定各组成环的极限偏差。对于内尺寸按H配置，对于外尺寸按h配置。对于一般长度尺寸按js配置。然后，按式（10-4）和式（10-5）确定剩下一个组成环的极限偏差。参看图10-1所示的齿轮部件及其尺寸链图。已知：各组成环的基本尺寸A1=30mm，A2=A5=5mm，A3=43mm，组成环A4是标准件，A4=3?0.05 mm。要求装配后齿轮右
0端的间隙在0.1～0.35mm之间，试用完全互换法计算尺寸链，确定各组成环的极限偏差。解：本例中的装配技术要求（间隙应在0.1～0.35mm范围内）可用封闭环尺寸A0=0?0.10 mm表示。组成环环数m=5，A3为增环，A1、A2、A4和A5均为减环。封闭环公差T0=（0+0.35）-(0+0.10)=0.25mm。?首先，按式（10-7）确定各组成环的平均公差为Tav，L = T0 / m = 0.25 / 5 = 0.05mm然后调整各组成环的公差。对尺寸较大、加工较难的组成环A1、A3应分配给较大公差；对尺寸较小的组成环A2、A5分配较小的公差值。按各组成环公差之和不得大于封闭环公差的原则，调整后得T1=0.062mm， T2= T5=0.030mm，T3=0.078mm和T4=0.05mm。最后，确定各组成环的极限偏差。先按“偏差入体”原则确定A1、A2、A5和A4的极限偏差，这四个组成环的尺寸为：A1=30?0.062 mm，A2=A5= 5?0.03 mm，A4=3?0.05 mm。再由式（10-4）和（10-5）计算剩下一个组成环A3的极限偏差，得：A3=43?0.100 mm。将所确定的五个组成环的极限尺寸，用式（10-2）和（10-3）核算封闭环极限尺寸，A0max= A3max C(A1min +A2min +A4min +A5min)=43.178-29.938-4.97-2.95-4.97=+0.35mmA0min= A3min C(A1max +A2max +A4max +A5max)=4.1-30-5-3-5 =+0.1mm能够满足设计要求。例2
参看图10-2b所示的轴及其键槽加?寸和设计尺寸，图10-2c所示的尺寸链图，已知：车削加工尺寸C1=?70.5?0.1mm，磨削加工尺寸C3=?70?0.06mm，完工后键槽深度C0=62?0.3 mm，试确定铣削键槽的深度C2。本例中，依次加工C1 、C2 和C3尺寸后，自然形成C0，故C0为尺寸链的封闭环。本例的计算为，已知封闭环极限尺寸与尺寸链中部分组成环的极限尺寸，求解剩下那个组成环的极限尺寸。解：分析图10-2c所示的尺寸链图，判断C2 和C3/2为增环，C1/2为减环。首先,由式（10-1）计算组成环C2 的基本尺寸，得：
0?0.35C2 = C0 -C3/2+C1/2=62-70/2+70.5/2=62.25mm然后计算组成环C2 的极限偏差。因尺寸链中C1和C3取半值，故其极限偏差在尺寸链计算中应取半值。由式（10-4）、（10-5）计算得：ES2 = ES0- ES3/2+ EI1/2 =0-0+（-0.1/2）=-0.05mmEI2 = EI0- EI3/2+ ES1/2 = -0.3-(-0.06/2)+0=-0.27mm因此，铣削键槽的深度为：C2 =62.25?0.27 mm三、 校核计算已知全部组成环的基本尺寸和极限偏差，求封闭环的基本尺寸和极限偏差。用式（10-1）、（10-2）和式（10-3）进行计算。例3
图10-5a为T形导轨与滑块的配合图和零件尺寸、对称度公差标注图。已知导轨和滑块的尺寸分别为A1=24
0 mm、 A2=30
0 mm、A3=23 -0.28mm和A4=30?0.08 mm，导轨小端中心平面相对于大端中心平面和滑块小端中心平面相对于大端中心平面的对称度公差分别为0.14mm和0.10mm。试计算当滑块与导轨大端在右侧接触时，滑块与导轨小端右侧和左侧之间的间隙A01和A02的变动范围。由图10-5a可知：间隙A01和A02是在导轨与滑块装配后自然形成的，所以它们都是封闭环。由于滑块和导轨都具有对称性，因此在尺寸链图10-5b与图10-5c中，尺寸A1、A2、A3和A4皆取半值。此外，导轨和滑块各自的小端中心平面相对于大端中心平面的对称度误差对间隙A01和A02的大小均有影响。所以当它们的对称度公差如图10-5a按独立原则标注时，应作为长度尺寸的组成环纳入尺寸链，并用A5和A6表示。写成极限尺寸形式为A5=0?0.07mm和A6=0?0.05mm。?0.04?0.28?0.14
0?0.05 （a）T形槽导轨与滑块 （b）滑块与导轨小端右侧间隙的尺寸链图
（c）滑块与导轨小端左侧间隙的尺寸链图
图10-5 导轨与滑块尺寸链⑴ 滑块与导轨小端右侧的间隙A01的计算解：计算步骤如下：① 建立尺寸链图10-5b的尺寸链图是这样画出的，从封闭环A01的左端开始，经滑块小端尺寸A3/2、A6，再经滑块大端尺寸A4/2至滑块与导轨大端接触处，然后经导轨大端尺寸A2/2、A5和导轨小端尺寸A1/2与封闭环A01的右端相接而成。分析该图知，A1/2和A4/2为增环，A2/2、A3/2、A5和A6为减环。应当指出，类似对称度这种基本尺寸为零且极限偏差对称配置的组成环，取为增环或减环皆可，效果相同。②计算封闭环A01的基本尺寸：当A1/2=12
0?0.14 mm、A2/2=15
0?0.07 mm、A3/2=11.5?0.14 mm、
0-0.02A4/2=15-0.04 mm、A5=0?0.07、A6=0?0.05时按式（10-1），得：A01=（A1/2+ A4/2）-（A2/2+ A3/2+ A5+ A6）=(12+15)-（15+11.5+0+0）=0.5mm③计算封闭环A01的极限尺寸：A01max=（A1max/2+ A4max/2）-（A2min/2+ A3min/2+ A5min+ A6min）=(12.14+14.98)-（15+11.36-0.07-0.05）=0.88mmA01min=（A1min/2+ A4min/2）-（A2max/2+ A3max/2- A5max- A6max）=(12+14.96)-（15.07+11.5+0.07+0.05）=0.27mm因此，滑块与导轨小端右侧的间隙可写成A01=0.5?0.23 mm，间隙的变动范围为0.27～0.88mm。⑵ 滑块与导轨左侧的间隙A02的计算 ?0.38分析图10-5c知，A1/2和A2/2为增环，A3/2、A4/2、A5和A6为减环。采用与（1）同样的步骤建立尺寸链并计算得：封闭环基本尺寸A02=0.5 mm，最大极限尺寸A02max=1.01mm，最小极限尺寸A02min=0.4mm因此，滑块与导轨小端左侧的间隙可写成A02=0.5?0.10 mm，间隙变动范围为0.40～1.01mm。当滑块与导轨大端在左侧接触时，滑块与导轨小端左侧和右侧之间的间隙的变动范围与本例计算结果相同。 ?0.51第三节 用大数互换法计算尺寸链大数互换法是指在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或者改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求，实现一定置信概率下大数互换目的的尺寸链计算方法。该方法采用统计公差公式计算。一、大数互换法的计算公式1．封闭环与组成环公差的关系用数理统计的方法来分析尺寸链时，可以认为各组成环的实际尺寸为独立随机变量，有各种不同的概率分布特征。而封闭环是各组成环的函数，亦为随机变量，也有一定的概率分布特征。实践证明，在大批量生产且稳定的工艺过程中，各组成环实际尺寸的分布接近于正态分布。当各组成环实际尺寸的分布服从正态分布时，封闭环实际尺寸的分布必为正态分布；当各组成环实际尺寸的分布为其它规律的分布时，随组成环环数的增加（当环数等于或大于5时），封闭环实际尺寸的分布亦趋向正态分布。采用大数互换法时，可以假设各组成环实际尺寸的分布皆服从正态分布， 则封闭环实际尺寸的分布必为正态分布；各组成环实际尺寸分布中心与其公差带中心重合；取置信概率为P=99.97%，则尺寸分布范围与公差带范围相同见（图10-6）。 x ―尺寸，φ（x）―概率密度；L―基本尺寸；Lmax、Lmin―最大、最小极限尺寸图10-6 上、下偏差ES、EI与中间偏差△、公差T的关系在这种假设下，对于直线尺寸链中封闭环的标准偏差?0与各组成环的标准偏差?i的关系如下：σ0=式中
m――组成环的环数。 m??i?12i
（10-7）包含各类专业文献、中学教育、高等教育、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、专业论文、应用写作文书、12尺寸链 计算方法等内容。　
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装配尺寸链概念
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