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零件图与三维建模

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零件图与三维建模

零 件 图 的 作 用 、 内 容 和 视 图 选 择 零 件 图 尺 寸 标 注 和 技 术 要 求 画 零 件 的 方 法 和 步 骤 零 件 的 构 形 设 计 阅 读 零 件 图 的 方 法 和 步 骤 第 一 节 零 件 图 的 作 用 和 内 容一 、 零 件 图 的 作 用 零 件 图 是 企 业 设 计 部 门 提 交 给 生 产 部 门 的 最重 要 的 技 术 文 件 , 是 随 着 生 产 工 序 而 在 企 业 内 部流 动 的 , 也 是 企 业 内 部 进 行 零 件 加 工 、 零 件 质 量检 验 、 零 件 安 装 及 零 件 革 新 的 最 重 要 的 依 据 。 零件 图 在 企 业 的 生 产 中 起 着 至 关 重 要 的 作 用 。 二 、 零 件 图 的 内 容 标题栏技术要求完整尺寸 第 二 节 零 件 视 图 的 选 择一 、 视 图 选 择 的 一 般 原 则 零 件 视 图 的 选 择 原 则 为 : 在 正 确 、 清晰 、 完 整 地 表 达 出 零 件 内 外 结 构 形 状 及 各部 分 结 构 相 互 位 置 的 前 提 下 , 尽 可 能 减 少视 图 的 数 量 , 以 便 于 绘 图 和 读 图 。 1 主 视 图 的 选 择(1)形 状 特 征 原 则 形 状 特 征 方 向 作 为 主 视 图 的 投 射 方 向 , 以 满 足 表 达零 件 清 晰 的 要 求 。(2)工 作 位 置 原 则 指 以 零 件 所 在 装 配 体 中 的 位 置 作 为 投 射 时 摆 放 的 位置 。 (3)加 工 位 置 原 则 以 零 件 加 工 时 的 位 置 作 为 投 射 时 摆 放 的 位 置 。 A工 作 位 置 原 则 B 加 工 位 置 原 则 2 其 他 视 图 的 选 择 其 他 视 图 的 选 择 原 则 是 : 配 合 主 视 图 ,有 针 对 性 地 选 择 所 要 表 达 的 内 容 , 在 完 整 、清 晰 地 表 达 出 零 件 某 些 结 构 特 征 的 前 提 下 ,力 求 视 图 数 量 较 少 。 二 、 典 型 零 件 的 分 析 表 达 常 见 的 零 件 分 成 四 种 类 型 , 即 轴 套 类 零 件 、轮 盘 类 零 件 、 叉 架 类 零 件 、 箱 体 类 零 件 。1 轴 套 类 这 类 零 件 一 般 用 一 个 主 视 图 、 若 干 个断 面 图 来 表 达 , 必 要 时 辅 以 局 部 放 大 图 。 轴 类 实 体 模 型 模 型 轴 类 零 件 图 2 轮 盘 类 轮 盘 类 零 件 大 多 采 用 一 个 主 视 图 加 一个 基 本 视 图 来 表 达 , 必 要 时 辅 以 断 面 图 、局 部 放 大 图 等 。 主 视 图 多 采 用 全 剖 视 的 表达 形 式 。 法 兰 实 体 模 型 法 兰 盘 零 件 图 3 叉 架 类 叉 架 类 零 件 需 要 两 个 或 两 个 以 上 的 基本 视 图 来 表 达 , 必 要 时 辅 以 向 视 图 、 斜 视图 、 断 面 图 、 局 部 剖 视 图 等 。 选 择 主 视 图时 , 主 要 考 虑 “ 工 作 位 置 ” 和 “ 形 状 特 征 ”原 则 。 叉 架 类 实 体 模 型 支 架 零 件 图 4 箱 体 类 箱 体 类 零 件 一 般 采 用 三 个 或 三 个 以 上的 基 本 视 图 来 表 达 , 辅 以 向 视 图 、 局 部 视图 、 局 部 剖 视 图 等 。 选 择 主 视 图 时 , 主 要考 虑 “ 工 作 位 置 ” 和 “ 形 状 特 征 ” 原 则 。由 于 内 部 结 构 复 杂 , 所 以 多 采 用 全 剖 视 或局 部 剖 视 的 表 达 形 式 。 泵 体 零 件 图 模 型 齿 轮 油 泵 泵 体 零 件 图 5.板 金 类 零 件 的 表 达 表 达 这 类 零 件 一 般 用 基 本 视 图 和 向 视图 。 有 局 部 细 节 需 要 表 达 时 , 辅 以 局 部 视图 或 局 部 放 大 图 。 支 座 实 体 模 型 支 座 零 件 图 第 三 节 零 件 图 的 尺 寸 标 注一 、 尺 寸 基 准 尺 寸 基 准 的 分 类 尺 寸 基 准 按 用 途 不 同 , 分 为 设 计基 准 与 工 艺 基 准 。1. (1) 设 计 基 准 设 计 基 准 是 根 据 零 件 在 机器 中 的 作 用 和 结 构 特 点 , 为 保 证 零 件 的 设计 要 求 而 选 定 的 基 准 。 如 图 所 示 的 支 撑 架 , 在 机 器 中 的 位 置是 用 底 面 A、 侧 面 B和 对 称 面 C来 确 定 的 , 这三 个 面 即 为 支 撑 架 长 、 宽 和 高 三 个 方 向 的设 计 基 准 。 支 撑 架 实 体 模 型 支 撑 架 设 计 基 准 (2) 工 艺 基 准 工 艺 基 准 是 零 件 在 加 工 、 测 量 、 检 测 时所 选 定 的 基 准 。 如 图 所 示 套 在 车 床 上 加 工 时 , 用 左 端 大圆 柱 面 作 为 径 向 定 位 面 , 而 测 量 轴 向 尺 寸12、 25、 28时 , 则 以 右 端 面 为 起 点 ,因 此 右端 面 为 工 艺 基 准 。 套 的 工 艺 基 准 二 、 尺 寸 标 注 形 式1 主 要 尺 寸 的 确 定 主 要 尺 寸 是 装 配 尺 寸 链 中 的 装 配 环 , 它 往 往 影响 机 器 性 能 规 格 、 工 作 精 度 、 互 换 性 、 配 合 要 求以 及 零 件 在 机 器 中 的 准 确 位 置 。 主 要 尺 寸 在 零 件加 工 时 必 须 予 以 保 证 , 而 非 主 要 尺 寸 允 许 有 稍 大的 误 差 。2. 尺 寸 标 注 形 式 零 件 图 上 同 一 方 向 的 尺 寸 标 注 有 链 状 式 、 阶梯 式 和 混 合 式 三 种 形 式 。 尺 寸 标 注 形 式 三 、 零 件 尺 寸 标 注 应 注 意 的 问 题1 考 虑 设 计 要 求(1) 正 确 地 选 择 尺 寸 基 准 。(2) 主 要 尺 寸 要 直 接 标 出 。(3) 尺 寸 标 注 应 避 免 出 现 封 闭 的 尺 寸 链 。2 考 虑 工 艺 要 求(1) 尺 寸 标 注 应 尽 量 符 合 加 工 顺 序 , 以 方 便 加 工 和检 测 。 按 加 工 顺 序 标 注 尺 寸尺 寸 链 (2) 按 加 工 方 法 集 中 标 注 尺 寸 。 (3) 按 测 量 方 便 标 注 尺 寸 。 (4) 按 加 工 面 与 毛 坯 面 标 注 尺 寸 。 四 、 常 见 孔 的 结 构 及 尺 寸 注 法 五 、 零 件 图 尺 寸 标 注 示 例 零 件 尺 寸 标 注 的 方 法 步 骤(1) 对 零 件 进 行 结 构 分 析 , 从 装 配 图 或 装 配 体 上 了解 零 件 的 作 用 , 弄 清 该 零 件 与 其 他 零 件 的 装 配关 系 。(2) 选 择 基 准 和 标 注 主 要 尺 寸 。(3) 考 虑 工 艺 要 求 , 结 合 形 体 分 析 法 注 全 其 余 尺 寸 。(4) 检 查 。 认 真 检 查 尺 寸 的 配 合 与 协 调 , 是 否 满 足设 计 与 工 艺 要 求 , 是 否 遗 漏 了 尺 寸 , 是 否 有 多余 的 重 复 尺 寸 。 2. 零 件 图 尺 寸 标 注 示 例 图 7-19 确 定 齿 轮 轴 上 设 计 及 工 艺 基 准 标 注 齿 轮 轴 主 要 尺 寸 齿 轮 轴 的 尺 寸 标 注 结 果 第 四 节 零 件 的 技 术 要 求一 、 表 面 结 构 的 表 示 法1 基 本 概 念 表 面 结 构 的 表 示 法 适 用 于 对 表 面 结 构 有 要 求 时 的 表 示 法 。 ( 表 面 粗 糙 度 评 定 参 数 国 家 标 准 规 定 了 表 面 粗 糙 度 的 评 定 参 数及 其 数 值 。 主 要 评 定 参 数 有 以 下 两 个 : 轮 廓 算 术 平 均 偏 差 Ra 在 取 样 长 度 l内 , 轮廓 偏 距 z的 绝 对 值 的 算 术 平 均 值 。 微 观 不 平 度 十 点 高 度 Rz 在 取 样 长 度 l内 , 5个 最 大 轮 廓 峰 高 的 平 均 值 与 5个 最 大 的 轮 廓谷 深 的 平 均 值 之 和 。 轮 廓 算 术 平 均 偏 差 Ra L=取 样 长 度R p R z R mY XRp-最 大 轮 廓 峰 高Rm-最 大 轮 廓 谷 深Rz = Rp + Rm微 观 不 平 度 十 点 高 度 Rz (2) 表 面 粗 糙 度 数 值 的 选 择 当 确 定 了 表 面 粗 糙 度 评 定 参 数 类 型 后 ,在 选 择 数 值 时 , 既 要 考 虑 零 件 的 使 用 要 求 ,又 要 考 虑 加 工 的 经 济 性 。 具 体 选 用 时 , 可参 照 生 产 中 的 实 例 , 用 类 比 法 确 定 。 2 表 面 结 构 的 符 号 表 面 结 构 符 号 国 家 标 准 GB/T131-2006规 定 了 表 面 结 构 符 号 以及 他 们 的 含 义 。 表 面 纹 理 标 注 及 表 面 纹 理 图 示 表 面 粗 糙 度 的 代 号 举 例 3 表 面 粗 糙 度 的 标 注 方 法1.标 注 规 则( 1) 在 同 一 图 样 上 , 每 一 表 面 一 般 只 标 注 一 次 代( 符 ) 号 。( 2) 表 面 粗 糙 度 代 ( 符 ) 号 应 注 在 可 见 轮 廓 线 、尺 寸 线 、 尺 寸 界 线 或 其 延 长 线 上 。 若 位 置 不 够 时 ,可 引 出 标 注 。( 3) 符 号 的 尖 端 必 须 与 所 注 的 表 面 ( 或 指 引 线 )相 接 触 , 并 且 必 须 从 材 料 外 指 向 被 注 表 面 。 3.2 3.23.23.23.2 3.2 3.23.23.2 3.2 30 3.23.2 30表 面 粗 糙 度 符 号 的 方 向 二 、 公 差 与 配 合1 尺 寸 公 差(1) 基 本 概 念 及 有 关 术 语 ( GB/T1800.11997) 国 家 标 准 公 差 与 配 合 中 有 关 尺 寸 、偏 差 与 公 差 的 数 值 以 及 基 本 概 念 列 于 教 材表 7-10中 。 (2) 尺 寸 公 差 的 确 定 尺 寸 公 差 由 “ 标 准 公 差 ” 和 “ 基 本 偏 差 ” 两 个 要素 来 确 定 。 前 者 确 定 了 公 差 带 的 大 小 , 后 者 确 定 了 公差 带 相 对 于 零 线 的 位 置 。1) 标 准 公 差 国 家 标 准 将 标 准 公 差 分 为 20个 等 级 , 即IT01、 IT0、 IT118。 IT表 示 “ 标 准 公 差 ” 符 号 , 数字 表 示 公 差 等 级 。 IT01为 最 高 公 差 等 级 , 其 公 差 值 为最 小 。 IT18为 最 低 公 差 等 级 , 其 公 差 值 为 最 大 。 标 准公 差 数 值 可 查 教 材 中 的 附 表 。2) 基 本 偏 差 国 家 标 准 对 孔 和 轴 分 别 规 定 了 28种 基 本偏 差 , 用 拉 丁 字 母 表 示 , 大 写 表 示 孔 的 基 本 偏 差 , 小写 表 示 轴 的 基 本 偏 差 。 基 本 偏 差 系 列 3) 公 差 的 确 定 及 画 公 差 带 图 确 定 了 “ 标 准公 差 ” 和 “ 基 本 偏 差 ” , 就 可 以 确 定 公 差 (3) 公 差 的 标 注 ( GB/T4458.5 2003) 零 件 图 中 公 差 带 的 标 注 有 三 种 形 式 :第 1种 注 法 适 用 于 成 批 大 量 生 产 的 零 件 ; 第2种 注 法 适 用 于 单 件 小 批 量 生 产 的 零 件 ; 第3种 注 法 适 用 于 产 量 不 定 的 情 况 。 零 件 图 中 公 差 带 的 标 注 2 配 合 及 配 合 制(1) 配 合 的 基 本 概 念 和 种 类 基 本 尺 寸 相 同 的 孔 、 轴 之 间 的 装 配 联接 关 系 称 为 配 合 。 孔 与 轴 配 合 时 , 依 据 孔 、 轴 公 差 带 的相 对 位 置 将 孔 、 轴 之 间 的 配 合 关 系 分 成 如下 三 种 : 间 隙 配 合 2) 过 盈 配 合1) 3) 过 渡 配 合 (2) 配 合 制 及 其 选 用 国 家 标 准 规 定 两 种 基 准 配 合 制 度 。 基 孔 制 配 合 以 基 本 偏 差 为 一 定 的 孔 的 公差 带 为 基 准 , 与 不 同 基 本 偏 差 的 轴 的 公 差带 形 成 各 种 配 合 的 一 种 制 度 。1) 基 孔 制 中 的 孔 为 基 准 孔 , 规 定 其 基本 偏 差 代 号 为 H, 其 下 偏 差 为 零 , 上 偏 差为 正 值 。 2) 基 轴 制 以 基 本 偏 差 为 一 定 的 轴 的 公 差 带为 基 准 , 与 不 同 基 本 偏 差 的 孔 的 公 差 带 形成 各 种 配 合 的 一 种 制 度 。 基 轴 制 中 的 轴 为 基 准 轴 , 规 定 其 基 本偏 差 代 号 为 h, 其 上 偏 差 为 零 , 下 偏 差 为 负值 。 基 孔 制 配 合 基 轴 制 配 合 (3) 常 用 及 优 先 配 合 国 家 制 定 标 准 时 , 对 公 差 带 进 行 了 筛选 和 限 制 , 规 定 了 一 般 用 途 的 、 常 用 的 和优 先 选 用 的 轴 、 孔 公 差 带 。 同 时 还 规 定 了基 孔 制 和 基 轴 制 的 常 用 、 优 先 配 合 。(4) 配 合 代 号 在 装 配 图 中 的 标 注( GB/T4458.5 2003) 配 合 代 号 在 装 配 图 中 的 标 注 三 、 形 状 公 差 和 位 置 公 差 (GB/T11821996)1 形 位 公 差 的 基 本 概 念 经 机 床 切 削 加 工 的 零 件 , 不 仅 会 产 生 尺 寸 误差 , 还 会 产 生 形 状 和 位 置 误 差 , 如 果 不 加 以 限 制就 会 影 响 装 配 和 使 用 , 满 足 不 了 设 计 要 求 。2 形 位 公 差 的 特 征 项 目 及 符 号 国 家 标 准 制 订 了 形 位 公 差 的 类 型 、 特 征 项 目和 表 示 符 号 , 见 教 材 中 表 7-9所 列 。 3 形 位 公 差 带 形 位 公 差 带 是 指 被 测 要 素 充 许 变 动 的 区 域 。 形 位 公差 带 的 定 义 、 解 释 及 选 取 可 阅 读 相 关 的 专 业 手 册 。 4. 形 位 公 差 的 标 注 采 用 “ 带 箭 头 的 指 引 线 + 公 差 框 格 ” 的 形 式 对 图样 上 被 测 要 素 进 行 形 位 公 差 标 注 。 公 差 框 格 (1) 公 差 框 格 和 字 体 的 线 宽 相 同 , 为 字 高 的 1/10或1/14, 在 标 注 形 状 公 差 时 框 格 分 成 两 格 , 在 标 注 位 置公 差 时 框 格 分 成 三 格 或 三 格 以 上 ; 框 格 内 的 内 容 从 左 向 右 填 写 。 形 位 公 差 框 格 被 测 要 素 标 注 示 例(2) 被 测 要 素 的 标 注 (3) 基 准 画 法 及 标 注 轮 廓 基 准 标 注 中 心 基 准 标 注 滚 轮 形 位 公 差 标 注 第 五 节 零 件 的 构 形 设 计一 、 零 件 常 见 的 工 艺 结 构1.铸 造 工 艺 结 构 起 模 斜 度(1) 造 型 期 间 , 为 了 顺 利 地 将 木 模 从 砂型 中 取 出 , 铸 件 的 内 外 壁 上 沿 起 模 方 向 应 设计 出 必 要 的 起 模 斜 度 , 木 模 的 起 模 斜 度 为1 3 , 金 属 模 的 起 模 斜 度 为 1 2 。 (2) 铸 造 圆 角 铸 件 表 面 的 相 交 处 应 圆 角 过 渡 , 以 防止 起 模 时 砂 型 尖 角 处 落 砂 和 浇 注 金 属 液 体时 冲 坏 砂 型 尖 角 处 , 导 致 在 冷 却 过 程 中 产生 缩 孔 和 裂 纹 , 圆 角 半 径 一 般 取 壁 厚 的0.20.3倍 , 且 同 一 铸 件 的 圆 角 半 径 尽 可 能相 同 。 (3) 过 渡 线 因 铸 件 上 两 表 面 汇 合 处 用 圆 角 过 渡 ,就 使 表 面 相 交 不 够 明 显 , 这 时 两 表 面 的 交线 称 为 过 渡 线 。 过 渡 线 实 例 ( 4) 铸 件 壁 厚 铸 件 壁 厚 应 尽 量 设 计 均 匀 或 一 致 , 以防 止 金 属 液 体 在 冷 却 过 程 中 产 生 缩 孔 、 裂孔 。 铸 件 壁 厚 实 例 2 机 械 加 工 工 艺 结 构 倒 角 或 圆 角 为 防 止 装 配 时 划 伤 人 手 和 便 于 安装 , 在 轴 端 、 孔 端 和 台 阶 处 常 加 工 出 倒 角 。(1) 为 了 避 免 应 力 集 中 , 在 轴 肩 、 孔肩 的 转 角 处 常 加 工 成 圆 角 。 倒 角 圆 角 (2) 退 刀 槽 和 砂 轮 越 程 槽 车 削 螺 纹 或 磨 削 加 工 时 , 为 便 于 刀 具或 砂 轮 进 入 或 退 出 加 工 面 , 装 配 时 保 证 与相 邻 零 件 贴 紧 可 预 先 加 工 出 退 刀 槽 、 砂 轮越 程 槽 或 工 艺 孔 。退 刀 槽 、 砂 轮 越 程 槽 (3) 钻 孔 结 构 零 件 上 各 种 不 同 形 式 和 用 途 的 孔 , 多 数是 用 钻 头 加 工 而 成 。 不 通 孔 要 画 出 由 钻 头 切 削时 自 然 形 成 的 120 锥 角 。 当 用 两 个 直 径 不 同的 钻 头 钻 台 阶 孔 时 , 中 间 出 现 的 锥 孔 , 应 注 出锥 角 , 但 此 类 锥 角 在 图 上 不 注 尺 寸 。 钻 孔 结 构 (4) 凸 台 和 凹 坑 零 件 上 与 其 他 零 件 相 接 触 的 表 面 , 一般 都 要 进 行 加 工 。 为 了 减 少 加 工 面 积 , 同时 保 证 良 好 接 触 , 常 把 要 加 工 的 部 分 设 计成 凸 台 或 凹 坑 。 凸 台 与 凹 坑 第 六 节 典 型 零 件 的 三 维 建 模一 、 轴 套 类 零 件 的 三 维 建 模 短 轴 的 三 维 建 模 过 程 : 轮 廓 线 与 轴 线 组 成 的 平 面 图 轮 廓 线 绕 轴 线 旋 转 360 形 成 立 体 欲 挖 出 长 圆 柱 形 键 槽 的 平 面 图 挖 出 长 圆 柱 形 键 槽 模 型 二 、 盘 套 类 零 件 的 三 维 建 模 齿 轮 的 三 维 建 模 过 程 : 齿 根 圆 图 齿 根 圆 柱 齿 部 端 面 图 齿 部 立 体 图 齿 镶 于 齿 根 圆 柱 表 面 齿 轮 立 体 图圆 柱 叠 于 齿 轮 端 面 欲 挖 的 内 孔 轮 廓 平 面 挖 出 内 孔 及 键 槽 的 齿 轮模 型 三 、 叉 架 类 零 件 的 三 维 建 模拉 伸 出 连 接 板 支 架 三 维 建 模 过 程 :拉 伸 出 空 心 圆 柱 体 画 出 支 撑 板 草 图 拉 伸 出 支 撑 板 拉 伸 出 肋 板 拉 伸 出 凸 台挖 出 凸 台 上 内 孔 及 支 撑 板 上 的 两 个 槽 模 型 四 、 箱 体 类 零 件 的 三 维 建 模 齿 轮 油 泵 泵 体 的 三 维 建 模 过 程 : 泵 体 实 体 模 型 画 出 草 图 拉 伸 出 立 体 拉 伸 出 圆 柱 凸 台 挖 出 凸 台 内 孔 及 底 板 台 阶 孔 挖 出 端 面 孔 及 螺 旋 形 成 第 七 节 读 零 件 图一 、 读 零 件 图 的 方 法 与 步 骤1 读 标 题 栏2 分 析 视 图3 分 析 尺 寸4 了 解 技 术 要 求二 、 读 零 件 图 示 例 以 泵 体 零 件 图 为 例 , 说 明 看 图 的 方 法 和 步 骤 。 转 子 泵 泵 体 立 体 图 动 画 1 看 标 题 栏 由 标 题 栏 得 知 零 件 的 名 称 为 转 子 泵 泵 体 ,采 用 灰 铸 铁 HT300材 料 , 一 台 转 子 泵 中 该 零 件 的 件 数为 1件 , 该 零 件 图 采 用 的 绘 图 比 例 为 2: 1。2 分 析 视 图 零 件 图 中 有 三 个 视 图 , 从 视 图 的 位 置 、 布局 和 存 在 的 投 影 关 系 , 可 知 这 三 个 视 图 分 别 为 主 视 图 、左 视 图 和 局 部 视 图 。 泵 体 可 分 为 三 大 部 分 : 上 部 为 圆 筒 形 腔 体 , 供安 装 转 子 用 , 圆 筒 后 面 有 一 小 圆 锥 体 , 其 中 有 一 安 放主 轴 用 的 孔 , 圆 筒 两 侧 各 带 一 个 含 有 螺 孔 的 圆 柱 形 凸 台 ; 下 部 为 长 方 形 底 板 , 用 来 连 接 和 固 定 转 子泵 ; 中 间 部 分 为 支 撑 块 及 肋 板 , 起 支 撑 和 加 强 支撑 的 作 用 。3 分 析 尺 寸 泵 体 的 高 度 方 向 的 主 要 基 准 是 14F8 mm孔 的轴 线 。 长 度 方 向 以 泵 体 左 右 对 称 平 面 为 主 要 基 准 ,主 要 尺 寸 有 125 mm。 宽 度 方 向 以 上 部 圆 筒 前 端 面 ( 与 泵 盖 德 结 合面 ) 为 主 要 基 准 。 4 了 解 技 术 要 求 带 有 公 差 带 的 尺 寸 为 14F8、 100H7。 表 明此 处 结 构 将 与 其 他 零 件 存 在 联 接 关 系 。 形 位 公 差标 注 有 : 上 部 圆 筒 端 面 对 100H7轴 线 的 垂 直 度 不大 于 0.01mm; 100H7内 腔 底 面 对 14F8轴 线 的 垂直 度 不 大 于 0.01mm。 表 面 粗 糙 度 要 求 : 最 光 滑 处是 圆 筒 内 表 面 、 前 端 面 以 及 轴 孔 表 面 , 其Ra 3.2 m, 其 次 是 标 注 为 Ra 25 m的 表 面 , 其余 没 有 标 注 的 表 面 均 为 不 加 工 表 面 。 图 中 没 有 标注 的 铸 造 圆 角 一 律 为 R3。

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