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畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
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設(shè)計（論文）題目：
柴油發(fā)動機氣缸蓋的加工工藝與夾具設(shè)計
?
學生姓名：
學??號：
專????業(yè)：
機械設(shè)計制造及其自動化
所在學院：
機電工程學院
指導教師：
職????稱：
發(fā)任務(wù)書日期：年月日
任務(wù)書填寫要求
1．畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、系（院）領(lǐng)導簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生。
2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫，不得涂改或潦草書寫；或者按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，要求正文小4號宋體，1.5倍行距，禁止打印在其它紙上剪貼。
3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設(shè)計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當經(jīng)過所在專業(yè)及系（院）主管領(lǐng)導審批后方可重新填寫。
4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“學院”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學生的“學號”要寫全號，不能只寫最后2位或1位數(shù)字。
5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應(yīng)按照《金陵科技學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范》的要求書寫。
?6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的：
? 本畢業(yè)設(shè)計課題的主要目的是提高學生對所學的基礎(chǔ)理論與綜合應(yīng)用能力，用專業(yè)基本技能分析和解決實際問題，訓練初步工藝設(shè)計的能力。根據(jù)機械設(shè)計、制造及其自動化專業(yè)的特點，著重地培養(yǎng)以下幾方面能力： 1．調(diào)查研究、中外文獻檢索、閱讀與翻譯的能力； 2．綜合運用基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論和知識分析解決實際問題的能力； 3．查閱和使用專業(yè)設(shè)計手冊的能力； 4．設(shè)計、計算與繪圖的能力，包括使用計算機進行繪圖的能力； 5．撰寫設(shè)計說明書（論文）的能力。
2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
? 本課題主要解決柴油發(fā)動機氣缸蓋的加工藝問題，以及在加工過程中為滿足加工精度的要求而設(shè)計的夾具，希望所設(shè)計工藝合理，所設(shè)計的夾具定位要準確，取件方便。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
3．對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕：
（1）查閱相關(guān)資料，完成開題報告一份。（2）完成相關(guān)零件圖及總裝圖繪制。 （3）編寫設(shè)計說明書。?? （4）外文資料翻譯。
4．主要參考文獻：
[1]《機械設(shè)計手冊》第三版第二卷 成大先主編 化學工業(yè)出版社 [2]《機械設(shè)計手冊》第三版第五卷成大先主編 化學工業(yè)出版社 [3]《機械設(shè)計與制造簡明手冊》唐保寧主編同濟大學出版社 [4]《實用機床設(shè)計手冊》李洪主編遼寧科學技術(shù)出版社 [5]《數(shù)控機床維修技術(shù)手冊》孫汗卿主編機械工業(yè)出版社? [6]《現(xiàn)代金屬切削機床概論》賈亞州主編機械工業(yè)版社 [7]《機械傳動裝置設(shè)計手冊》卜炎主編機械工業(yè)出版社 [8]《機修手冊》王林玉主編 機械工業(yè)出版社 [9]《機械設(shè)計手冊》第四版第二卷成大先主編化學工業(yè)出版社 [10]《機械設(shè)計手冊》新版化學工業(yè)出版社 [11]《機械零件設(shè)計手冊》吳宗澤主編機械工業(yè)出版社 [12]《機械設(shè)機師手冊》吳宗澤主編機械工業(yè)出版社 [13]《實用機械傳動設(shè)計手冊》姚振浦主編科學技術(shù)出 [14]《機械工程師手冊》趙明生主編機械工業(yè)出版社 [15]《現(xiàn)代數(shù)控機床》王愛玲主編國防工業(yè)出版社 [16]《數(shù)控機床加工工藝編程技術(shù)與維護維修實用手冊》席子杰主編 吉林電子出版社
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書
5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃：
2015.12.15 選題審題截止 2015.12.16-2016.1.10 完成任務(wù)書、開題 2016.2.25-2.16.3.9 畢業(yè)實習調(diào)研，完成開題報告、中英文翻譯、論文大綱 2016.3.19-2016.4.25 提交論文草稿，4月中旬中期檢查 2016.4.26-2016.5.6 提交論文定稿 2016.5.6-2016.5.13 準備答辯 2016.5.13-2016.5.26 答辯，成績評定，修改完成最終稿
所在專業(yè)審查意見：
?通過?
負責人： ??????????? ?2015? 年??? 12 ?月???23 ?日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
設(shè)計（論文）題目：
柴油發(fā)動機氣缸蓋的加工工藝與夾具設(shè)計
?
學生姓名：
學??號：
專????業(yè)：
機械設(shè)計制造及其自動化
所在學院：
機電工程學院
指導教師：
職????稱：
?
?年? ?月??日 ?
開題報告填寫要求
?
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5、開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。
?
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻綜述：
一、柴油機的工作原理
內(nèi)燃機是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,由燃料在機器內(nèi)部燃燒進而將能量釋放出來做功.其主要組成部分有:機體、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及起動裝置等.
它是以柴油為燃料的內(nèi)燃機，其工作原理是：往氣缸內(nèi)按一定比例和一定的時間與規(guī)律送進空氣，使柴油和空氣混合被壓縮到一定的壓力和溫度而進行自燃，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，利用燃氣的不斷膨脹，推動活塞運動，通過曲柄連桿機構(gòu)將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，這樣將柴油的化學能轉(zhuǎn)變成熱動能，對外做機械功，輸出動力。
二、氣缸蓋的作用及性能
氣缸蓋位于封閉氣缸上部，與氣缸上部及活塞頂構(gòu)成燃燒室，他用螺栓固定于機體上。氣缸蓋上根據(jù)不同情況裝有排氣門，氣門搖臂和噴油器和火化塞等零部件，并布置有排氣道。燃燒室位于氣缸之上，氣缸蓋承受著高溫氣體的壓力和熱負荷，還承受著氣缸蓋螺栓的預(yù)緊力。其熱應(yīng)力和機械應(yīng)力都比較嚴重，因此鑒于它的工作方式和惡劣的工作條件，要求氣缸蓋必須有足夠的剛度和強度，以便能承受各種形式負載，同時氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式也要力求簡單，布置要盡可能對稱，厚薄要盡可能均勻，內(nèi)部鑄管冷卻水套要盡可能使高溫部分得到冷卻。
氣缸蓋應(yīng)該用抗熱疲勞性能好的材料鑄造，材料導熱性越好，線膨脹系數(shù)越小，高溫疲勞強度越高，越能承受熱負荷的反復作用。綜合起來看，高強度鑄鐵優(yōu)于鋁合金，因此絕大多數(shù)內(nèi)燃機的氣缸蓋多用高等級的灰口鑄鐵鑄造而成。
三、國內(nèi)外氣缸蓋加工概況
對于氣缸蓋這種綱領(lǐng)的大批量生產(chǎn),在國外已是一個相當成熟的生產(chǎn)領(lǐng)域。近幾年來,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,特別是計算機及數(shù)控技術(shù)的廣泛使用,使機械制造的柔性、自動化得以實現(xiàn)。氣缸蓋的生產(chǎn)不再僅僅完成全部機械加工工序,還能完成自動上下料,加工過程中的自動測量與補償,自動裝配打印,去毛刺,最終檢驗,自動儲存,并同時對每段自動線及全車間進行運行狀態(tài)及故障的監(jiān)視和記錄。生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)了從毛坯上線、成品下線全過程自動化,并以此為基礎(chǔ),向著計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)發(fā)展。
國內(nèi)的內(nèi)燃機制造企業(yè),在二十世紀九十年代,特別是八十年代以前,由于受計劃經(jīng)濟的影響,產(chǎn)品比較單一,生命周期較長,因而大多采用組合機床(通常稱之為專機)組成的剛性制造系統(tǒng)。在當時,確實發(fā)揮了投資少、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢。但近年來,隨著產(chǎn)品研發(fā)速度的加快,產(chǎn)品生命周期越來越短,剛性制造系統(tǒng)越來越來越不適應(yīng)市場變化的需要。因而,半柔性制造系統(tǒng)正在各內(nèi)燃機制造企業(yè)悄然興起。這種半柔性制造系統(tǒng)介于柔性制造系統(tǒng)與剛性制造系統(tǒng)之間,適合于系列化發(fā)動機產(chǎn)品中的同一系列多品種大批量生產(chǎn)。
氣缸蓋的機械加工工藝水平正在隨著高技術(shù)含量內(nèi)燃機的發(fā)展而日趨提高和完善,國外工藝水平已與產(chǎn)品開發(fā)水平呈現(xiàn)同步水平,國內(nèi)工藝水平隨著對外開放和科技發(fā)展將由落后變?yōu)橹鸩浇咏a(chǎn)品開發(fā)水平。但是工藝的設(shè)計編制,受到諸多因素的影響,如產(chǎn)品的精度高低,產(chǎn)品的工藝性好壞,生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小,投資力度的強弱,企業(yè)現(xiàn)狀等等,因此,合理的最佳的工藝方案不僅需要對某一部位或某一工序認真論證、合理配置,更必須整線統(tǒng)盤考慮,最終是否取得最佳效果必須經(jīng)過實踐檢驗。
參考文獻
[1]. 戈保正, 曲丕新與郭永亮, D型氣缸蓋加工工藝的改進和完善. 機車車輛工藝, 1999(02): 第40-44頁.
[2]. 董正榮, NSE氣缸蓋生產(chǎn)線的規(guī)劃與工藝分析. 柴油機設(shè)計與制造, 2011(01): 第35-43+47頁.
[3]. 陶建幸與陳玉淵, 發(fā)動機氣缸蓋組合機床自動線. 汽車工藝與材料, 2000(03): 第32-36頁.
[4]. 李慶友, 機體、缸蓋的加工方法和設(shè)備. 柴油機設(shè)計與制造, 2003(01): 第39-50頁.
[5]. 甄秀仙, 加工氣缸蓋鏜床的設(shè)計. 組合機床與自動化加工技術(shù), 2009(08): 第94-95+98頁.
[6]. 田樹民等, 內(nèi)燃機氣缸蓋加工生產(chǎn)線的研究. 機械制造, 2010(07): 第84-86頁.
[7]. 張雯麗與劉長吉, 內(nèi)燃機氣缸體、氣缸蓋機械加工工藝探討(一). 內(nèi)燃機, 1997(02): 第17-21頁.
[8]. 劉洪軍, 氣缸蓋機械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析. 科技咨詢導報, 2007(23): 第124頁.
[9]. 梁明柱與程鐵仕, 氣缸蓋機械加工工藝設(shè)計綜述. 山東內(nèi)燃機, 2004(01): 第23-27頁.
[10]. 徐俊, 王燕萍與黃斌, 氣缸蓋制造工藝開發(fā)與研究. 柴油機, 2014(05): 第45-48頁.
[11]. 鄧玉明, 淺談氣缸蓋機械加工工藝. 科技創(chuàng)新導報, 2008(11): 第118頁.
[12]. 黨香玲, 數(shù)控加工技術(shù)在氣缸蓋工藝中的應(yīng)用. 雞西大學學報, 2009(01): 第49-50頁.
[13]. 潘貴善, 隨機選擇式加工氣缸蓋柔性制造系統(tǒng)(FMS). 組合機床, 1984(02): 第10-15+51頁.
[14]. 吳方付, 同時加工氣缸蓋6個面的銑夾具. 機械制造, 1998(06): 第34頁.
[15]. 涂貴田, 用加工中心組織氣缸蓋柔性加工生產(chǎn)線. 汽車工藝與材料, 1997(09): 第5-9頁.
[16]. 王要黽與莊碧南, 由三條自動線組成的氣缸蓋加工線. 組合機床通訊, 1973(02): 第8-24頁.
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 開 題 報 告
2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
在本次畢業(yè)設(shè)計中，我查閱了一些和本次設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的資料，參照和仔細分析了柴油機氣缸蓋加工工藝規(guī)程，并結(jié)合其它同類產(chǎn)品的生產(chǎn)線狀況，進而制定了本次的設(shè)計方案。本文擬解決氣缸蓋的具體加工工藝路線的規(guī)劃及加工過程中工裝夾具的設(shè)計，主要的研究途徑如下：
1.通過到學校圖書館或上網(wǎng)，查找柴油機的相關(guān)知識，首先對加工產(chǎn)品有一個具體的認識，其次了解國內(nèi)外同種型式產(chǎn)品的發(fā)展概況。
2.深入學習機械制造工藝學方面的知識，為后續(xù)工藝路線的規(guī)劃做準備。
3.學習夾具設(shè)計的有關(guān)資料，主要借助于圖書館相關(guān)書籍學習，熟悉夾具設(shè)計的過程及方法。
4.鞏固學習Auto CAD方面的知識，為后續(xù)出圖做準備。
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
文獻綜述比較全面，對所學知識進行了系統(tǒng)的歸納，對課題所需知識進行查閱，了解了國內(nèi)的氣缸的發(fā)展現(xiàn)狀，對完成本課題有很大幫助。
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2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
本課題有一定的深度和廣度，工作量滿足本科畢業(yè)生的基本要求，應(yīng)該可以設(shè)計出理想的夾具。
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3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意
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???????????????????????????????????? ??指導教師：??????????????
???????????????????????????????????????? 2016 年?? 03 月?? 07 日
所在專業(yè)審查意見：
同意
???????????????????????????????????????? 負責人：??????????????
?????????????????????????????????????????? 2016 年??? 03 月?? 08 日
畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）
題 目： 柴油發(fā)動機氣缸蓋的加工工藝與夾具設(shè)計
學生姓名 指導教師
二級學院 機電工程學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化
班 級14機械設(shè)計制造及自動化 學 號
提交日期 答辯日期
目錄
目 錄
摘 要 Ⅲ
Abstract Ⅳ
1緒論 1
2零件的分析 2
2.1零件的作用及性能 2
2.2氣缸蓋的技術(shù)條件和分析 2
3工藝規(guī)程設(shè)計 4
3.1確定毛坯制造形式 4
3.2加工順序的確定 4
4確定零件的加工余量和毛坯尺寸 10
4.1確定機械加工余量 10
4.2氣缸蓋的毛坯尺寸 10
5確定切削用量和基本工時 11
5.1切削用量的確定 11
5.2基本工時的確定 11
6零件的裝備和重點工序分析 13
6.1零件的裝備和零件的設(shè)計特點 13
6.2重點工序分析 14
7夾具設(shè)計 15
7.1問題的提出 15
7.2夾具設(shè)計 15
7.3夾緊力的確定與計算 16
7.4定位元件的設(shè)計 17
7.5求取零件的定位誤差 17
7.6夾具體的設(shè)計 19
7.7其它元件的設(shè)計 19
7.8軸的設(shè)計 19
總結(jié) 24
參考文獻 25
致謝 26
IV
1
摘要
柴油發(fā)動機氣缸蓋的加工工藝與夾具設(shè)計
摘 要
氣缸蓋是一個重要的零件，它的加工質(zhì)量會直接影響柴油機的好壞，其結(jié)構(gòu)相對較復雜。這次我設(shè)計的主要是柴油機的氣缸蓋，主要是對它的加工順序進行分析，也對它的夾具進行了設(shè)計。通過圖紙可以看出來，氣缸蓋的底面、氣道孔和底面座孔的加工面要求較高一點。從生產(chǎn)綱領(lǐng)上看的出來，這是個需要大批量生產(chǎn)的零件，所以確定要用HT20灰鑄鐵機砂型鑄造。
粗加工時，裝夾的是需要精銑的平面，比如氣缸蓋的下底面，精加工時，裝夾的是粗糙度要求不高的平面，比如氣缸蓋的上底面。不僅僅是我這次的加工，我想大部分的加工都要遵循著先主后次，先粗后精，先面后孔的原則。
做設(shè)計之前，得先分析它的量產(chǎn)是多少，最后選擇工序集中與工序分散的加工方法，根據(jù)設(shè)計說明書中提到的，使用組合機床和專用的夾具來提高生產(chǎn)率。
此次設(shè)計當中沒有提到專用的機床，但是我們需要使用，也需要設(shè)計專用的夾具，也通過一面兩銷的方法來定位工件。
關(guān)鍵詞：精加工；加工順序；基面選擇；
V
Abstract
Processing technology and fixture design of diesel engine cylinder head
Abstract
Cylinder head is an important part, it will directly affect the quality of processing quality diesel engine, its structure is relatively complex. This time I design mainly cover cylinder diesel engine, is its main processing sequence analysis, but also its fixture has been designed. Can be seen through the drawings, the bottom surface of the cylinder head, machined surface and bottom hole airway seat hole a little higher. From the point of view of the specification came out, this is a need for mass production of parts, so make sure to use the HT20 rough gray iron sand casting machine.
When roughing, finishing fixture is the need of the plane, such as the underside of the cylinder head, finishing, clamping roughness is less demanding too flat, such as the cylinder head on the bottom. I just this process, I think most of the processing to be followed after the first primary times, after the first crude refined, after the first surface of the hole of principle.
Before doing the design, it must first analyze its production is the number of the last step selecting centralized and decentralized processing step of the method, according to the design specification to use a combination of machine tools and special fixtures to improve productivity.
The designs did not mention specific machine, but we need to use, but also need to design special jig, also by the method of two sells to locate the workpiece.
Keywords: Precision machining; machining sequence; base selection;
VI
緒論
1緒論
柴油機是一種內(nèi)燃機，內(nèi)燃機是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它是一種由作用于機器內(nèi)部燃燒和能量釋放的能量轉(zhuǎn)換裝置。柴油機是內(nèi)燃機，其工作原理是：油料和空氣進入油缸后點火，化學能轉(zhuǎn)化為機械能，通過活塞推動連桿，向外輸送功。
從課題上也不難看出，設(shè)計的重點主要是兩方面構(gòu)成。一是對氣缸蓋有一個詳細的加工工藝的敘述。二是對這次的加工設(shè)計專用的夾具。
氣缸蓋是一個非常重要的零件，我們需要根據(jù)他的實物，分析它的加工工藝，對工藝進行改造。在做這些之前，肯定要先畫出圖紙，將各種技術(shù)參數(shù)都標上。然后對加工方案進行一步一步的改進，最后得到最好的加工方法。
在做這個設(shè)計的時候，突然覺得自己學的知識好少，只能通過查看資料的方式來快速補充，也向?qū)嵙晢挝坏膹S里的老師傅們學習經(jīng)驗。然后對這些課外獲得的學習資料進行了整理，并將其應(yīng)用到自己的設(shè)計當中去，老師也很積極地幫助我，在這里真是太感謝了。
24
第二章 零件的分析
2零件的分析
2.1零件的作用及性能
氣缸蓋是安在柴油機的頂部，通過螺栓與燃燒室進行密封的連接。氣缸蓋的下面就是燃燒室了，它要承受高溫高壓，還要保持位置精度。因為對熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的要求比較高，所以就要求氣缸蓋有較高強度和較高的剛度，最好讓氣缸蓋的結(jié)構(gòu)不要太復雜，布置合理，厚度均勻，要能夠使其內(nèi)部快速的冷卻。
一個好的氣缸蓋它要符合抗熱疲勞強，導熱性能好，線膨脹系數(shù)小，高溫疲勞強度高這幾個標準。在組合中，高強度鑄鐵比鋁合金好，所以內(nèi)燃機的大部分氣缸蓋都是灰鑄鐵制成的。所以，用灰鑄鐵HT20-40的氣缸蓋材料設(shè)計。。
氣缸蓋的外形尺寸為：275*200*100，重量為4.8kg。
2.2氣缸蓋的技術(shù)條件和分析
2.2.1 尺寸精度分析
氣缸蓋的底部與氣缸相連，其他的面用來安裝其他的零部件，要滿足裝配工藝的需求，所以對尺寸也有技術(shù)要求，長：275±0.34；寬：200；高：100±0.23。
引導管孔和閥孔是重要的孔，這些孔對加載其上的力和定位安裝的坐墊的要求都是很高的，導管孔直徑：，進氣門座孔直徑，排氣門座孔直徑，兩孔中心距為。
2.2.2 幾何精度分析
氣缸蓋是整體式結(jié)構(gòu)，他有缸中心距離和總體長度短，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。也有剛性、熱應(yīng)力、密封性較差的缺點。因為氣缸蓋的底面與缸體的接觸面較大，所以很難保證密封性。因此對零件的幾何形狀要求較高，表面粗糙度不超過0.05毫米，也需要確保密封圈的密封性能和表面粗糙度的要求是0.1毫米。
2.2.3 位置精度分析
閥座、排氣閥座孔深度的位置精度為8±0.1mm，燃燒室深度精度為36±0.1mm，緊固螺栓的密封性能要好，可以通過均勻分布螺栓孔來實現(xiàn)，以減少氣缸蓋承受載荷變形，位置精度公差為±0.20mm。
2.2.4 表面粗糙度
氣缸蓋的底面與缸體接觸，這就必須有較高的密封性，還要求能承受高溫和高壓，在這樣的情況下往往會產(chǎn)生疲勞裂紋，所以要求表面粗糙度，而上頂面和左右兩個側(cè)面是。但是，前面，后面。導管孔和氣門座孔要和導管及墊子配合，所以導管孔為， 進、排氣門。其它的孔保證。凸臺面要保證。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計
3工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯制造形式
因為缸蓋是箱體類零件，所以毛坯使鑄件?；诣T鐵比鋁合金剛性好，加工性能好而且便宜，雖然導熱系數(shù)較小，不易壓縮，但還是要選灰鑄鐵作為材料。
該零件是年產(chǎn)量很高的零件，所以用沙鑄造，這樣的毛坯精度高，生產(chǎn)率高，可以減少加工余量。
3.2加工順序的確定
3.2.1氣缸蓋的結(jié)構(gòu)分析
1) 所謂加工過程好，就是設(shè)計的零部件，在確保產(chǎn)品的性能合格，高生產(chǎn)率的前提下，低勞動力消耗，材料消耗和經(jīng)濟的成本加工出來。
(1)平面加工
可以通過車削、銑削、刨削、鏜削、磨削和切削加工等方式來加工平面。因為氣缸蓋的表面積很大，車削和鏜削又很慢，所以不建議用這兩種方式加工。磨削加工的精度雖然很高，但是同樣它的效率也很低。對于刨削，零件是有精度要求的，刨削達不到。還有拉削，在國內(nèi)應(yīng)用不是很多。所以，對于精度較高的零件，需要加工的表面也很大，建議使用銑削。
(2)孔的加工
氣缸蓋上有幾十個孔，不是所有的孔都具有相同尺寸精度和位置精度?？卓梢酝ㄟ^鉆孔、擴孔、鉸孔、鉸孔、鏜孔來加工，如何來選擇呢？主要是通過孔的表面粗糙度來確定。
3.2.2工藝路線的擬定
首先就是要讓零件的尺寸精度和位置精度符合要求。因為該零件需要大量生產(chǎn)，有一個辦法，那就是用通用設(shè)備和專用設(shè)備一起作用，從而產(chǎn)生這樣的生產(chǎn)模式。
因為要大量生產(chǎn)，所以需要自動化程度高的機床、專用夾具和工具。使用自動線和流水線相結(jié)合的加工方式，不僅提高了效率，還降低了成本。
1) 基準的選擇
(1)粗基準
氣缸蓋有五個要求不同的表面需要加工。底面的加工要求是比較高的，所以底面要在最后加工。只有這樣才能保證加工要求的底面。在每一個表面，只有底部的表面面積較大，而且更光滑，以確保加工的穩(wěn)定性和可靠性。
(2)精基準
底面與孔可以用"一面兩銷"來定位。為什么這樣做:
① 不會因為更換位置造成誤差，這樣定位精度也有保證。
② 下底面的平面較大，安裝比較穩(wěn)定。
③ 夾具的結(jié)構(gòu)不復雜，安裝方便。
2) 加工方案
(1)零件的上底面
先粗銑，再半精銑，然后精銑。
(2)零件的下底面
先粗銑，再半精銑，然后精銑。
(3)上下底面以外的平面
先粗銑，再精銑。
(4)對導管孔的加工
先鉆孔，再擴孔，然后粗鏜，最后精鏜。
(5)對氣道孔的加工
先粗锪，再精锪。
(6)對座孔的加工
先擴孔，再鏜孔，然后精鉸。
(7)對工藝孔的加工
先鉆孔，再鉸孔。
(8)不特殊孔的加工
先鉆孔，再擴孔。
加工深孔的問題有:
(1)切削不易排出，鉆頭容易斷。
(2)鉆頭的溫度很難下降，這樣使用時間不會太長。
這也是一種鉆孔的辦法，能夠保證零件的位置精度，不讓其變形。
3)加工階段
(1)首先，很重要的是零件的質(zhì)量得有保證。
(2)各種裝備得充分的使用起來。
(3)加工的同時不能忘了檢查。
(4) 先粗后精，不可同時，有順序要求。
(5) 其他的加工原則不能違背。
從上面看得出來，零件的加工大概可以分下面幾個階段:
第一階段: 零件的各個表面進行粗精銑的加工。
第二階段:對排氣閥孔和導向孔等進行加工。
第三階段: 接著進行倒角、擴孔、鉸孔和攻絲。
第四階段: 最后就是對零件的各個部分進行裝配。
4) 具體的加工工序
第一種 工序 工步內(nèi)容
1 氣缸蓋鑄造毛坯
2 查看毛坯
3 對氣缸蓋上頂面進行粗銑
4 對氣缸蓋的下底面進行粗銑
5 找到定位孔，進行擴孔
6 將氣缸蓋的側(cè)面銑毛刺
7 將氣缸蓋的前面和后面銑毛刺
8 查看經(jīng)過幾步粗加工的零件
9 零件經(jīng)過流水線后被夾住
10 對氣缸蓋的上平面進行半精銑
11 對氣缸蓋的下平面進行半精銑
12 對氣缸蓋的上平面進行精銑
13 對氣缸蓋的下平面進行精銑
14 對氣缸蓋上底面進行鉆孔加工
15 再次查看經(jīng)過半精加工過的氣缸蓋
16 對氣缸蓋的后面進行銑削加工和鉆孔加工
17 對氣缸蓋的前面進行銑削加工和鉆孔加工
18 查看經(jīng)過半精加工過的氣缸蓋
19 將氣缸蓋旋轉(zhuǎn)90度
20 對氣缸蓋的側(cè)面進行銑削加工
21 對氣缸蓋進排氣的側(cè)面進行銑削加工
22 對氣缸蓋的側(cè)面進行鉆孔加工
23 對氣缸蓋側(cè)面的孔進行攻絲
24 再將氣缸蓋旋轉(zhuǎn)90度
25 對氣缸蓋的導管孔平面進行锪加工
26 對氣缸蓋的導管孔進行鉆孔加工
27 對氣缸蓋的氣道孔進行粗锪加工
28 對氣缸蓋的氣道孔進行精锪加工
29 對氣缸蓋進行鉆深油孔加工
30 對氣缸蓋的導管孔和座孔進行擴加工
31 流水線和機床自動卸下零件
32 查看零件
第二種 工序 工步內(nèi)容
1 氣缸蓋鑄造毛坯
2 查看毛坯
3 對毛坯的上底面進行粗銑加工
4 對毛坯的下底面進行粗銑加工
5 查看毛坯
6 通過流水線和機床進行零件的裝夾
7 對零件的上平面進行半精銑加工
8 對零件的下底面進行半精銑加工
9 對零件的上平面進行精銑加工
10 對零件的下平面進行精銑加工
11 對零件的上底面進行鉆孔加工
12 查看氣缸蓋
13 對氣缸蓋的后面進行銑削加工
14 對氣缸蓋的前面進行銑削加工
15 對氣缸蓋的兩側(cè)面進行銑削加工
16 對氣缸蓋的后面進行鉆孔加工
17 對氣缸蓋的前面進行鉆孔加工
18 查看鉆過孔的氣缸蓋
19 將氣缸蓋旋轉(zhuǎn)90度
20 對氣缸蓋的側(cè)面進行鉆孔加工
21 對氣缸蓋的側(cè)面孔進行攻絲
22 再將氣缸蓋旋轉(zhuǎn)90度
23 對氣缸蓋的導管孔平面進行锪加工
24 找到零件的導管孔位置，進行孔加工
25 對零件的氣道孔進行粗锪加工
26 對零件的氣道孔進行精锪加工
27 找到氣缸蓋深油孔的位置，進行鉆孔加工
28 找到零件導管孔，座孔的位置，進行擴孔加工
29 經(jīng)機床和流水線零件自動下來
30 查看氣缸蓋
5) 兩種加工方法的比較
第一種的加工方法是比第二種多了幾步。在方案1中，氣道的擴張和定位是根據(jù)氣道的性質(zhì)來尋找合適的加工過程。以氣道為基礎(chǔ)的幾個過程，使加工過程中的孔相互作為基準，提高加工孔的位置精度。
其次，在方案2中，其中的兩步，先處理后表面，然后加工孔表面，體現(xiàn)了“先面后孔”的加工原理，但用方案1中的幾步，內(nèi)容處理完全相同，只是不一樣的順序處理。要比較兩者，發(fā)現(xiàn)在方案1中，銑，刨，鉆，等幾個工作步驟，都是在一個位置，減少了安裝時間，提高加工精度。比較看來還是第一種加工比較好。
第四章 確定零件的加工余量和毛坯尺寸
4確定零件的加工余量和毛坯尺寸
4.1確定機械加工余量
加工余量太大，我們就會感到切削花的時間太長而且對刀具也有壞的影響；余量要是太小，首先就會影響加工的效率，甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成浪費。一般原則是：保證質(zhì)量的前提下，盡量減少加工余量。
氣缸蓋的毛坯是用HT20-40做的鑄件，各個表面的加工余量是：上、下面可取4.5-6.0mm；兩側(cè)面、前、后面可取為3.0-5.0mm；鑄造尺寸偏差，可取0.5mm。
我們可以用Ab來表示被切的切削，在不考慮其他的情況下，沒有被切的切削總和可以用ΣAb來表示，綜上所述，則有：
對零件的粗銑余量可以留A1，A1可以是2個毫米，
對零件的半精銑余量可以留A2，A2可以是1.5個毫米，
對零件的精銑余量可以留A3，A3可以是0.5個毫米，
所以被切削的總的余量為
和上面的思考方式相同，我們可以得到氣缸蓋一個側(cè)面的加工余量可以為4個毫米，另一個側(cè)面可以留2個毫米。
4.2氣缸蓋的毛坯尺寸
氣缸蓋的長度a是由零件的長度、零件前面被切削量、零件后面的被切削量和零件的尺寸偏差所組成，所以
氣缸蓋的寬度b是由零件的寬度、零件左側(cè)的被切削量、零件右側(cè)的被切削量和零件的尺寸偏差所組成，所以
氣缸蓋的高度c是由零件的高度、零件上底面的切削量和尺寸偏差所組成，所以 所以，氣缸蓋毛坯的尺寸為283*206*108。
第五章 確定切削用量和基本工時
5確定切削用量和基本工時
5.1切削用量的確定
影響切削用量的因素我想是肯定有很多的，比如像生產(chǎn)率，加工質(zhì)量，還有切削力引起的彈性變形，還有其他的一些。
就一般情況而言，切削的深度還是大一點好，切削的進給量也是大一點好。但是，不能無休止的大下去。比如，加工的時候肯定會引起變形，那么就要求變形不能超過誤差范圍，還有也不能因為進給量的問題影響了表面的粗糙度。對于切削速度的選擇也是有好幾個標準的，比如要盡量不讓刀具磨損，還得充分利用機床。
還可以通過時間的長短來充分利用機床，就這次的設(shè)計而言，采用了復合刀具，這就要求切削速度盡量大，此外，組合機床有一個特點，是動力頭的工作，每分鐘進給量都是一樣的，需要考慮的方面，只有妥善的方案，我們選擇工具的結(jié)果是獨立合理，選擇一個中間值作為切削刀具參數(shù)。
5.2基本工時的確定
主要有以下幾部分組成：
1) 基本時間t
加工零件所需要的時間。
2) 輔助時間t
零件的上下料，開機、關(guān)機，停車檢查等所消耗時間。
3) 工作和身體休息需要的時間t
在工作時間，刀具調(diào)整，以確保其正常工作，砂輪，清除切割，擦試機床所消耗的時間，還有必要的休息時間。
4) 準備時間t
開始熟悉工藝處理的文件，接收毛坯，夾具，調(diào)整機床和一些需要調(diào)工藝設(shè)備所要花的時間。
各個時間是這樣計算的:
基本的時間為計算長度與S做商后再與走刀次數(shù)的積。
輔助的時間為百分之15個基本時間。
服務(wù)的時間為百分之15個基本時間。
準備的時間為百分之15個基本時間。
單件的加工時間為基本時間、輔助時間和準備時間的總和，
對單件加工時間檢驗大概是基本加工時間的1.35倍。
如何計算定額的時間：
t基=
L的意思是零件的長度是多少
I的意思是加工零件走了多少刀
L1，L2的意思是總共超出的長度。
第六章 零件的裝備和一些工序分析
6零件的裝備和一些工序分析
6.1零件的裝備和零件設(shè)計特點
6.1.1 挑什么樣的刀具
挑到對的刀具就要看下面的內(nèi)容：
1)工件不能比刀還硬。
2)大切削力加在刀具上，它要承受得住。
3)刀具不僅要耐磨還要容易造出來。
6.1.2 挑什么樣的機床
選擇對的機床要看下面的內(nèi)容了：
1)首先他的重量一定要達標。
2)再者他的工作效率不能低。
3)第三個，性價比要高。
6.1.3 輔助工具的選擇
1）有較高的生產(chǎn)率。
2）能有良好的經(jīng)濟效果。
6.1.4零件設(shè)計的特點
1）盡量減少卸零件裝夾的次數(shù)，這樣可以保證零件符合圖紙的要求。
2）加工不僅僅是一把刀的事，它涉及到方方面面，還要遵循好多原則。
3）還一點比較重要的是，他的生產(chǎn)率一定要高。
6.2重點工序分析
從這個圖可以看出，主要是對導管孔、座孔和螺紋的加工：
圖1導管孔和其他孔的簡圖
座孔和導管孔的同軸度不能超過0.05mm，和導孔與平面的垂直度誤差為毫米。閥座孔的加工在這幾個工序里面是比較重要的，需要加倍謹慎，不能不符合加工的要求。
第七章 夾具設(shè)計
7夾具設(shè)計
7.1問題的提出
利用本夾具主要用來加工φ25.5的孔。它基本要滿足下面三點：
（1） 底面要與孔的軸線形成的夾角。
（2） 孔要加工到這樣的深度。
（3） 最后就是讓孔的內(nèi)側(cè)粗糙度有。
7.2夾具設(shè)計
7.2.1夾具的組成
1) 定位裝置
2) 夾緊裝置
3) 夾具體
4) 其它裝置或元件
7.2.2分析如何夾緊
1)怎樣確定零件的定位基準
定位基準的選擇最好就是我們一開始確定的設(shè)計基準。零件孔的加工是用粗鏜和精鏜加工出來的，還以零件的內(nèi)側(cè)作為一個基準面。氣缸蓋安在機床后，怎樣來確定它的位置，主要是通過限制他的六個自由度，首先根據(jù)切削力和夾緊力來選擇零件的內(nèi)側(cè)為平面，這一下就限制了三個自由度，還有三個自由度是在外面定位的，使用兩個定位銷來限制。
2) 確定有多少夾緊點
在確定夾緊力時，應(yīng)遵循工件的低剛度原則，在正常的情況下，夾緊點多點還是好的，可以防止夾緊力過度集中從而使工件變形，但是，夾緊點如果太多的話，那么夾具就會越復雜，這就給加工帶來了不便，所以，也不能太多。
這次我們的氣缸蓋的材料是鑄鐵，而且加緊點多，夾緊力也分散，所以用四個夾塊就能將其夾緊。
3) 如何確定工件在哪夾緊
夾緊的位置一般都是選在平面的中心，而且夾緊力的方向和軸向力的方向不能相向，觀看氣缸蓋的形狀，選擇從外面夾緊，從內(nèi)側(cè)加工。
4) 夾具的種類都有哪些
夾具的種類有很多，都是應(yīng)用在不同的情況下，常見的夾具有通用夾具、組合夾具、可調(diào)夾具、隨行夾具等。而這些夾具并不能滿足此次設(shè)計，所以我們要設(shè)計專門的夾具。
5) 確定夾緊方式(動力裝置)
裝夾裝置中的功率發(fā)生裝置的一部分稱為功率器件，而功率器件通常用于氣動、液壓、電氣等。夾緊裝置直接與工件夾緊的工件表面接觸并完成夾緊件稱為夾緊元件。為什么選擇液壓是有道理的，液壓的壓力比氣壓大，而且安裝在機床上時，液壓缸的體積要比氣壓缸小得多。使用液壓力還解決了一個問題，那就是每次手動壓緊力不同的問題。
7.3夾緊力的確定與計算
7.3.1 確定夾緊力的方向和位置
1) 工件原來的定位你是不可以改變的。
2) 不能因為壓緊就使工件變形而破壞了工件。
3) 在能夾緊保證加工的情況下，夾緊力越小越好。
所以，在氣缸蓋的外表面選四個作用點。
7.3.2 夾緊力的計算
夾緊力：
公式中K的意思是安全系數(shù) K=
公式中的意思是一般安全系數(shù)，在考慮了零件的夾緊沒問題、零件材料沒問題還有切削力沒問題的情況下，這個值用1.4 。
公式中的意思是加工性質(zhì)系數(shù)。這個值取1。
公式中的意思是刀具鈍化系數(shù)。我們用1.4。
公式中的意思是斷續(xù)切削系數(shù)。我們這里用1.2。
公式中的意思是夾緊力的穩(wěn)定性，我們這里用1。
經(jīng)過上面的計算，安全系數(shù)用。
公式中WK的意思是實際的夾緊力（N）；
公式中P的意思是切削力（N）；
通過上面的數(shù)值計算出軸向力為16.8N，最后算出夾緊力為38N。
7.4定位元件的設(shè)計
1) 為了增加孔心線。
2) 因為連接線與第二個銷是相互垂直的，所以工件可以任意旋轉(zhuǎn)。
3) 邊切銷垂直于中心線，保證切割強度，一般用菱形結(jié)構(gòu)。
選取“一面兩銷”的定位方式是有它的道理的：
1）六個自由度能夠保證零件定位可靠，六個自由度也好保證。
2）五個表面他都可以集中處理，而且不影響孔的位置精度。
3）“一面雙孔”的定位一直貫穿著工件的加工，從而保證了零件的加工精度，避免了安裝誤差，這也提高了加工的效率。
4）自動定位和夾緊，并能防止切削在基準位置掉落。
7.5求取零件的定位誤差
1) 銷的直徑
公式中 b的意思是銷的寬度；
公式中是公差的意思，兩個中心孔的；
公式中也是公差的意思，定位銷的；
公式中的意思是間隙，銷與孔配合時用的，；
公式中的意思是最小直徑，圓柱銷定位孔的，
計算結(jié)果是
圖2 誤差的示意圖
2) 如何去確定零件的轉(zhuǎn)角誤差
公式中的意思是公差，菱形銷定位孔直徑的；
公式中的意思也是公差，菱形銷的直徑；
公式中的意思是配合間隙，菱形銷與孔的。
從上面的公式可以得到：
最終當工件旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)角誤差不能超過0.02度。
3) 基準位移誤差
4) 基準不重合誤差
參考誤差根據(jù)什么來確定，通過工件的定位基準還有尺寸的的投影，最后決定誤差=0。
上面兩個誤差有結(jié)果后，可以知道定位誤差。最后這個結(jié)果比工件位置度的三分之一還小，所以取0.01mm。
7.6夾具本身的設(shè)計
夾具和氣缸蓋一樣都是鑄造而形成箱體類零件，要保證每個面的厚度有35mm，有這么厚就有了足夠的力來夾零件，因為是鑄造的，所以他的剛度是有保證的，在對零件進行加工的時候，不會造成什么偏差。夾具本身也是通過螺栓連接安裝在機床上。
7.7其它元件的設(shè)計
這都是一些輔助的器件，如連桿、推桿、齒輪、軸等等。
7.8軸的設(shè)計
如圖3：
圖3 軸的簡圖
1) 軸的結(jié)構(gòu)如圖所示
(1) 算出軸的最小直徑
根據(jù)材料力學，軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為
公式中τT的意思是扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力；
公式中T的意思是傳遞轉(zhuǎn)距；
公式中P 的意思是傳遞功率；
公式中N的意思是轉(zhuǎn)速；
公式中WT的意思是抗扭截面系數(shù)；
公式中[τT]的意思是許用轉(zhuǎn)距切應(yīng)力。
所以最小直徑d0min（單位為mm）為
式中 C—計算常數(shù)。
(2) 確定軸各個段的直徑和長度
(3) 軸上各個方向的零件是怎樣固定的
通過鍵連接的是周向上的零件；通過螺母和墊片連接的是軸向上的零件。
(4) 對軸進行工藝分析
軸應(yīng)該便于加工、安裝，還要方便維修，利于制造，成本還不能高。
(5) 提高軸的強度和剛度的措施
調(diào)制處理。
2) 算出該軸的強度
(1) 軸的轉(zhuǎn)矩T算一下：
液壓泵的轉(zhuǎn)速是每分鐘一千轉(zhuǎn)；
液壓油的工作壓力為5.9兆帕；
則
傳遞功率：
則
(2) 齒輪上的受力計算一下：
(3) 進行受力分析
支承反力得計算如下：
水平面上的計算出來：
垂直面上的計算出來：
水平面上的計算出來，
垂直面上的計算出來，
最后的彎矩計算出來，
(4) 畫彎矩圖
圖4彎扭矩圖
3) 找出需要校核的截面
因為支撐力都在右側(cè)，所以右側(cè)比較危險，只要校核軸的右側(cè)就行了。
4) 校核軸的彎扭強度
右側(cè)支撐點得力的大小相同，方向相反。
5)校核下疲勞強度安全系數(shù)
查資料知：，，，，，。，；絕對尺寸系數(shù)，；則
彎曲應(yīng)力計算出來： ，
應(yīng)力幅計算出來：
平均應(yīng)力計算出來：
切應(yīng)力計算出來：
安全系數(shù)計算出來：
查看參考文獻里的表得許用安全系數(shù)，得，則右側(cè)疲勞強度合格。
總結(jié)
參考文獻
總 結(jié)
加了好久的班，不管成功與否，總算是要結(jié)束了?，F(xiàn)在讓我來回顧一下這個畢業(yè)設(shè)計的酸甜苦辣。
剛接到這個題目的時候，我是又開心又不開心。開心是因為這個題目已經(jīng)被好多人做過，不開心是因為自己做想要有所突破很困難。話雖如此，我們還是得按常規(guī)出牌，首先是找到了這個零件的實體，畫了圖，做了技術(shù)要求的分析。當然，這都是在工廠師傅的幫助下完成的。接下來就是一步一步慢慢做。要說這次論文最大的收獲是什么，不是完成了這個，而是在完成它的過程中，你遇到的各種困難、挫折。這些都會將你變得強大起來。
當然了，具體的知識還是有學到的，畢竟工廠里的東西還是學校的有所區(qū)別，鍛煉了自己的能力和抗壓能力。
參考文獻
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致謝
致謝
三個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束。這樣的設(shè)計從各個方面教會了我很多的技能，以提高獨立思考、解決問題和設(shè)計創(chuàng)新能力，與工廠工程技術(shù)人員的關(guān)系我的差距，為我今后在工作中打下了的基礎(chǔ)。
回顧我的畢業(yè)設(shè)計過程，雖然它充滿了困難和曲折，但我覺得有很多好處。本次設(shè)計是完成后，在所有大學的專業(yè)修課程，是一個大考驗我近四年來學習知識。
已經(jīng)到了最后一個部分了，在這里我必須隆重的謝謝我的指導老師，不管我做得怎么樣，老師總是悉心教我，從來沒讓我有過不耐煩地感覺，即便我無法理解一些問題，但是老師還是盡最大的努力幫助我，所以不管結(jié)果如何，我都是要謝謝您！
這次的任務(wù)已經(jīng)圓滿完成，但由于我的水平有限，經(jīng)驗不足，難免會留下一些缺點和錯誤，這將促使專家、老師和同學們評論。