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拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计本文描述了CA6140车床拨叉（型号）零件的机械加工工艺规程及加工φ20孔的钻床夹具设计。
首先介绍了课程设计的重要性和个人的期望。
然后对零件进行了分析, 包括零件的作用和材料特性, 以及加工表面之间的位置要求。
接着设计了工艺规程, 包括毛坯的制造形式和基面的选择。
最后介绍了钻床夹具的设计和加工工艺过程综合卡片。
在零件的分析部分, 对拨叉的作用和结构进行了详细介绍, 并提出了加工表面位置精度要求。
在工艺规程设计部分, 选择了木摸手工砂型铸件毛坯, 并选用铸件尺寸公差等级为CT-12.在钻床夹具设计部分, 设计了一种可靠的夹具, 并提供了加工工艺过程综合卡片, 以确保加工精度和效率。
1.粗、精加工基准的选择为了保证零件的加工精度和装夹准确方便, 我们需要选择合适的基准。
根据“基准重合”原则和“基准统一”原则, 我们以粗加工后的上底面为主要的定位精基准, 以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
2.制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度, 在生产纲领已确定的情况下, 我们考虑采用万能性机床配以专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外, 还应当考虑经济效果, 以便使生产成本尽量下降。
根据《机械制造工艺设计简明手册》, 我们选择以下工艺路线方案:1.粗、精铣Φ32的上端面, 以Φ32的外圆面为粗基准, 采用X51立式铣床加专用夹具；2.钻、扩、铰、精铰Φ20孔, 以Φ32的上端面为基准, 采用Z525立式钻床加专用夹具；3.粗、精铣Φ32和Φ72的下端面, 以Φ32的内圆面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；4.粗、精铣Φ72的上端面, 以Φ32的下端面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；5.铣断, 采用X60卧式铣床加专用夹具；6.粗、精镗Φ50孔, 以Φ32的下端面为基准；7.钻Φ4通孔, 钻M6孔；8.用三面刃铣刀铣斜槽面；3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定针对“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200, 硬度200HBW, 毛坯重量1.2KG, 生产类型大中批量, 铸造毛坯的情况, 我们需要确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
![CA6140车床拨叉[831002]机械加工工艺及精铣槽16H11夹具设计课程设计说明书](https://img.taocdn.com/s1/m/7f815cc3102de2bd960588e6.png)
题目：拨叉工艺（工装）设计目录任务书 (3)第1章. 零件分析 (5)1.1 零件的作用 (5)1.2 零件的工艺分析………………………………………5--61.3 零件的技术条件分析 (6)第2章. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (6)2.1 选择毛坯 (6)2.2 确定零件的加工余量 (6)2.3 设计毛坯图 (7)第3章. 机械加工工艺过程 (7)3.1 基准的选择 (7)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 拟定机械加工工艺路线…............................................8--103.4 加工方案的比较与优化...................................10--11 第4章. 工序设计 (11)4.1 选择加工设备 (11)4.2 选择刀具、量具及夹具 (11)4.3 确定切削用量及基本工时………………………… ..11--134.4 确定工序尺寸...............................................13--14 第5章夹具设计.. (14)5.1 本工序的加工要求与应限制的自由度 (14)5.2 确定定位方案及定位误差的分析与计算……….14--155.3 夹紧方案确定及夹紧装置的选择设计…………15--185.4 确定夹具的对刀（或导向）装置………………18--195.5 夹具上其它装置的设计…………….……………19--215.6 夹具体的设计 (21)5.7 夹具技术条件的制定 (21)5.8 夹具的操作说明 (21)参考文献 (22)心得体会 (23)附录：1、机械加工工艺过程卡一套2、机械加工工序卡一张3、夹具总装图一张4、夹具体工作图一张课程设计任务书课程名称机械制造技术基础题目设计拨叉机械加工工艺工装第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
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课程设计说明书题目：拨叉工艺（工装）设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1002学号：37 学生姓名：***导师姓名：谭立新完成日期：2013.7.2目录任务书 (3)第1章. 零件分析 (5)1.1 零件的作用 (5)1.2 零件的工艺分析………………………………………5--61.3 零件的技术条件分析 (6)第2章. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (6)2.1 选择毛坯 (6)2.2 确定零件的加工余量 (6)2.3 设计毛坯图 (7)第3章. 机械加工工艺过程 (7)3.1 基准的选择 (7)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 拟定机械加工工艺路线…............................................8--103.4 加工方案的比较与优化...................................10--11 第4章. 工序设计 (11)4.1 选择加工设备 (11)4.2 选择刀具、量具及夹具 (11)4.3 确定切削用量及基本工时………………………… ..11--134.4 确定工序尺寸...............................................13--14 第5章夹具设计.. (14)5.1 本工序的加工要求与应限制的自由度 (14)5.2 确定定位方案及定位误差的分析与计算……….14--155.3 夹紧方案确定及夹紧装置的选择设计…………15--185.4 确定夹具的对刀（或导向）装置………………18--195.5 夹具上其它装置的设计…………….……………19--215.6 夹具体的设计 (21)5.7 夹具技术条件的制定 (21)5.8 夹具的操作说明 (21)参考文献 (22)心得体会 (23)附录：1、机械加工工艺过程卡一套2、机械加工工序卡一张3、夹具总装图一张4、夹具体工作图一张湖南工程学院课程设计任务书课程名称机械制造技术基础题目设计拨叉机械加工工艺工装专业班级机械设计1002学生姓名何明洁学号37指导老师谭立新审批任务书下达日期2013年6月14日设计完成日期2013年7月2 日第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计拔叉（CA6140）831002零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者:指导教师:日期:机械制造已经不是传统意义上的机械制造，即所谓的机械加工。
它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。
制造技术不只是一些经验的积累，实际上它是一个从产品设计——进入市场——返回产品设计的大系统。
机械制造工艺是以机械制造过程中的工艺问题为研究对象的一门技术学科。
机械制造工业是国民经济最重要的的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力。
它广泛应用于农业、工业等各个部门。
不论是传统产业还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，而在世界范围内以德国和日本的制造业最为发达，我国制造业水平与世界先进水平还有较大差距，故我们更应该好好去学习它。
机械制造工艺学课程设计是我们在完成机械制造工艺学这门功课后，在大四时要完成的一门学科，它需要我们灵活运用以前学到的众多知识，比如金属工艺学、机床夹具设计、机械设计等，并要求我们学会理论联系实际、多训练。
因此,它在我们大学毕业前的学习中占有重要的地位。
对我本来来说，我也希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次提前演练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。
序言 (1)目录 (2)一、零件的分析 (3)（一）零件的作用 (3)（二）零件的技术要求 (3)（三）零件的工艺分析 (3)二、工艺规程设计 (4)(一)确定毛坯的制造形式 (4)（二）基面的选择 (4)1. 粗基准的选择 (4)2. 精基准的选择 (4)（三）制定工艺路线 (4)（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (5)（五）确立切削用量及基本工时 (6)三、夹具设计 (11)四、参考文献 (14)一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
附三 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡湖南工程学院机械加工工艺过程卡零件名称 零件图号第 1 页 共 2页材料名称 铸铁材料牌号HT200每批数量中批量毛坯种类机器沙模造型工 序 号 工序 名称 工 序 内 容机 床夹 具时 间 名 称型 号 名 称 编 号 定 额 1 机器砂模造型 2 时效处理3 划粗加工线车床 Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘 4车按划线粗车)(61250025.0-Φh 端面至78，粗车)(61250025.0-h 至9128X Φ车床Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘镗 粗镗)(7100035.00+ΦH 至98Φ，深mm 8.6。
车床 Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘 5车掉头，卡)(61250025.0-Φh ，粗车)(71210018.0-Φh 端面至mm 73；粗车)(71210018.0-Φh 至5125X Φ；锪32Φ成，粗车640H Φ至5.37Φ车床Ｃ６２０-１型卧式车床三爪自定心卡盘镗粗镗小断面至20车床Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘6 车掉头，卡)(71210018.0-Φh ，半精车)(61250025.0-Φh 端面至71mm ；半精车)(61250025.0-Φh 外圆至5.125ΦX9 车床Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘镗 半精镗)(7100035.00+ΦH 至5.99Φ，深mm 7。
车床 Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘 7车掉头，卡)(61250025.0-Φh ，半精车)(71210018.0-Φh 端面至69；半精车)(71210018.0-Φh 外圆至5.121ΦX5半精车640h Φ孔至5.39Φ。
车床Ｃ６２０-１型卧式车床三爪自定心卡盘镗 半精镗小断面至16车床 Ｃ６２０-１型卧式车床 三爪自定心卡盘 8 镗 精镗)(7100035.00+ΦH 成车床 Ｃ６２０-１型卧式车床三爪自定心卡盘9 钻 钻孔5.17Φmm ，钻孔mm 73Φ-钻床 Ｚ３０８０×２５摇臂钻床专用夹具 10钻钻孔,76mm Φ-钻螺纹底孔54M ⨯。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻M22孔的钻床夹具设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（一张）；3、绘制毛坯图（一张）；4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）；5、绘制夹具总装图；6、说明书目录序言 (3)一、零件的分析 (4)（一）.零件的作用 (4)（二）零件的工艺分析： (4)二. 工艺规程设计 (4)（一）确定毛坯的制造形式。
(4)（二）基面的选择 (4)（三）制订工艺路线 (4)（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)三、夹具设计 (12)(一)问题的提出 (12)(二)夹具设计 (12)（三）定位误差分析 (13)四、参考文献 (14)序言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。
因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。
由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。
一、零件的分析（一）.零件的作用题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。
主要作用是用于机床的变速。
（二）零件的工艺分析：CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。
分述如下：1. 以φ25为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25023.0+的孔。
2 以φ25孔为基准来加工φ60的圆弧和圆弧的两个端面来达到图纸要求。
3 以φ25孔来定位来加工16的槽来满足垂直度要求。
4 铣32×32面后钻孔攻丝加工M22螺纹孔。
二. 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。
零件的材料为HT200铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。
一、绪论 (7)二、机床夹具概述 (7)2.1夹具的现状几生产对其提出新的要求 (8)2.2现代夹具的发展发向 (9)2.3机床夹具及其功用 (10)2.3.1机床夹具 (10)2.3.2机床夹具的功能 (10)2.4机床夹具在机械加工中的作用 (11)2.5机床夹具组成和分类 (12)2.6机床夹具的分类 (12)1、按夹具的通用特性分类 (13)2、按夹具使用的机床分类 (14)2．7机床夹具设计特点 (15)2.8机床夹具的设计要求 (16)三、零件分析 (16)3、1 零件的作用和装配关系 (16)3、2 的材料、结构特点和主要工艺问题 (17)四、明确生产类型和工厂条件 (19)4.1:确定工艺的基本特征 (19)五、工艺方案的拟定 (19)5、1 制造方法和毛坯余量的确定 (19)5、2 基准选择 (20)5、3 工艺路线的制定 (20)六、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (24)七、夹具设计 (42)7、1问题的提出 (42)7、2夹具设计 (42)7.3:切削力及夹紧力的计算 (43)7、4定位误差分析 (43)7、5夹具设计及简要操作说明 (40)总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)2.3机床夹具及其功用2.3.1机床夹具夹具是一种装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。
在金属切削机床工件是使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位。
机床夹具设计是一项重要的技术工件。
2.3.2机床夹具的功能在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。
1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件，使工件装夹中的定位和夹紧。
（1）、定位确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的正的定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。
拨叉831002工艺路线方案
工序一以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔下端面。
工序二精铣φ25孔上下端面。
工序三以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7。
工序四以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上下端面。
工序五以φ25孔为精基准，精铣φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.1。
工序六以φ25孔为精基准，钻、镗、铰φ60孔，保证空的精度达到IT8。
工序七以φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面。
工序八以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）。
工序九以φ25孔为精基准，钻一个φ20孔，攻M22×1.5螺纹。
工序十以φ25孔为精基准，铣槽端面。
工序十一以φ25孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0.08。
工序十二两件铣断
工序十三检查。
摘要本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。
本设计先加工孔后加工面。
将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。
基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。
主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。
加工时是用镗床镗孔。
最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。
整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。
工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。
因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词加工工艺，定位，夹紧，专用夹具ABSTRACTThis design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, miller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be applicable to the large quantity measures, the flowing water is on-line to process.Can satisfy the design request.Keywords Process the craft，Fixed position，Clip tight，Appropriation tongs目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2夹具的发展史 (1)1.3小结 (2)2 拨叉的加工工艺规程设计 (3)2.1零件的分析 (3)2.1.1零件的作用 (3)2.1.2零件的工艺分析 (3)2.2确定生产类型 (3)2.3确定毛坯 (3)2.3.1确定毛坯种类 (3)2.3.2确定铸件加工余量及形状 (3)2.3.3绘制铸件零件图 (4)2.4工艺规程设计 (4)2.4.1选择定位基准 (4)2.4.2制定工艺路线 (4)2.4.3选择加工设备和工艺设备 (6)2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (6)2.5确定切削用量及基本工时 (8)2.5.1工序1：粗铣Φ25H7的两侧面 (8)2.5.2工序2：粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 (9)2.5.3工序3：钻Φ25H7的通孔 (9)2.5.4工序4：扩Φ25H7的通孔 (11)2.5.5工序5：铰Φ25H7的通孔 (12)2.5.6工序6：粗铣a、b面 (182)2.5.7工序7：粗铣Φ60H12孔的两面 (14)2.5.8工序8：精铣Φ60H12孔的两面 (14)2.5.9工序9：粗镗下端Φ60H12的孔 (15)2.5.10工序10：半精镗下端孔到Φ60H12 (16)2.5.11工序11：粗铣16H11的槽 (16)2.5.12工序12：半精铣16H11的槽 (17)2.5.13工序13：钻Φ20.50的孔 (18)2.5.14工序14：攻M22×1.5的螺纹 (19)2.5.15工序15：铣开Φ60H12的孔 (20)2.6本章小结 (21)3 专用夹具设计 (22)3.1镗孔夹具设计 (22)3.1.1问题的提出 (22)3.1.2夹具的设计 (22)3.2铣槽夹具设计 (25)3.2.1问题的提出 (25)3.2.2夹具的设计 (25)3.3钻孔夹具设计 (29)3.3.1问题的提出 (29)3.3.2夹具的设计 (30)3.4本章小结 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1绪论1.1课题背景随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。
各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。
数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。
特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。
“工欲善其事，必先利其器。
”工具是人类文明进步的标志。
自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。
但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。
机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。
因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。
1.2夹具的发展史夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。
随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。
这是夹具发展的第二阶段。
这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。
在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。
随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。
这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。
可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。
1.3小结一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。
尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。
目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。
生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。
夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。
2 拨叉的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。
但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。
以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1) 中心圆孔Ф0.021025+。
(2) 22 1.5M ⨯的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为00.344-。
(3) 键槽0.11016+与中心孔有0.08的垂直度，深为0.1508+。
(4) 半孔0.3060+Φ与中心孔有0.10.2127+-的位置关系，其宽为0.050.1612--与中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
