2020年机电系毕业设计(球头手柄件的模拟数控加工).docx

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1、(数控加工)机电系毕业设计(球头手柄件的模拟数控加工)20XX年XX月多年的企业涔询顾诩遢,经过实战脸证可以落地抑亍的卓越管理方案,值得您下戟用M。绪论毕业设计是学生毕业前的最后学习阶段,是学习深化与升华的重要过程;是学生学习、 研究与实践成果的全面总结; 是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验; 是学生毕业资格认证的重要依据。 在学完了机械制造工艺与装备课程后, 对机械加工工艺过程、 数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节。在设计中,应综合运用数控加工刀具和数控工艺,编程 , 数控加工进给路线设计的知识来分析与解决工程问题 ! 并在日趋进步的机械行业,数控已经成为一个必不

2、可少的工具, 数控机床也无处不在, 它涉及方方面面很多的知识, 因此从事这方面工作的人必须了解那些复杂的零件的数控加工工艺,因为它是基础,它在对零件的加工有着举足轻重的作用通过毕业设计,使学生达到以下目的:学会查阅有关资料,初步掌握编制机械加工工艺规程的方法, 能较好的编制数控加工工艺; 对于一般的加工内容能直接手动编制加工程序; 能利用三维软件进行一般零件的造型, 并能灵活运用软件自动生成加工程序; 掌握设计机床专用夹具的基本原理的方法, 能根据加工要求设计出相应的夹具。提高结构设计能力 .机械加工工艺过程分析所示零件为轴类零件,结构形状复杂,是适合数控车削加工的一种典型零件。下面就该零件的

3、工艺分析过程进行分析。2.1 零件图样分析1 结构分析该图零件由圆柱面,圆弧面,螺纹表面构成2.精度分析零件图分析表面组成形状精度表面粗造度外圆面? 38h81.6内孔? 30G83.2? 28h81.6内圆弧R143.2内切梢5X?21内螺纹M20X1.5外圆弧SR141.6外圆柱?30f83.2外切梢? 176.3外螺纹M20X1.53 .毛坯、余量分析零件一:采用。35 X80的毛坯,外圆0 30粗加工后留0.2的余量,外圆。16 的粗车后留0.25的余量,SR14的圆弧粗加工后留0.2的余量.零件二:采用。40X100的毛坯,外圆0 38粗加工后留0.3的余量,0 30的内 孔粗车后留

4、0.25的余量,0 28的内孔镇后留0.3的余量.4 .结构工艺性分析零件一:先夹紧0 35的毛坯面车。30的圆柱面,再车M20X1.5的圆柱面, 切。17的梢,加工M20X1.5外螺纹,再切断.掉头夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺 纹端,车SR14的球和0 16圆柱面。零件二:先夹紧0 40的毛坯面车。38的圆柱面,链。30, 0 20.02的孔, 再切断,掉头夹。38的圆柱面键。30, 0 28的孔,镇R14的圆弧面。2.2 定位基准选择我所加工的零件是轴,轴类零件本身的结构特征和主轴上各主要表面的尺 寸要求都决定了以轴线为定位基准.根据粗基准选择原则选择外圆为粗基准,再根据基准统一原则选择

5、主轴中心线为精基准2.3 工艺方案拟定通过查阅实用机械加工工艺手册P25 ,得出各表面的加工方案如下:零件一 :端面0 30f8外圆面0 16外圆面SR14 的圆球面零件二:端面0 38h8外圆面0 30G8, 0 20.2 内孔0 28G8, 0 30G8 内孔R14 的圆弧2.4 加工设备选择粗车粗车一半精车粗车一半精车一精车粗车一半精车一精车粗车粗车精车粗链一精链粗链一精链粗链一精链根据数控实训中心的数控机床切削性能,我选择FANUC卧式OiT数控车床 数控加工工序分析零件一:共可以分三道工序第一道工序是右端加工。第二道工序是左外圆加工。第三道工序是按图样要求全部检验。零件二:共可以分三

6、道工序 :第一道工序是外圆加工。第二道工序是内轮廓加工。第三道工序是按图样要求全部检验。3.1 加工顺序(工步顺序)1. 工序 1 :外圆加工(零件一)加工的内容有车平端面,先粗车30f8 的外圆,车M20X1.5 的圆柱面 , 然后再精车外圆,切0 17的梢,加工M20X1.5外螺纹,切断。2 .工序2:掉头夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺纹端,先粗车0 28的外圆面, 再加工SR14的球和0 16圆柱面。3 工序3 :按图样要求全部检验。1 工序 1 :外圆加工(零件二 )加工的内容有车平端面,先粗车38h8 的外圆,然后再精车外圆,切断。2 工序2 :内轮廓加工。加工的内容有用 15的钻头

7、钻 15 的孔,镗 30孔,镗 20孔,镗 28孔和 R14 的圆弧面,切5X21的梢,车M20 X1.5的螺纹。3 工序3 :按图样要求全部检。3.2 装夹方案和夹具的选择采用基准重合原则 选用设计基准为定位基准, 以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差确定坯件的轴线和右端大端面(设计基准)为定位基准。右端采用三爪自定心卡盘定心夹紧。能方便加工以及最大限度的限制工件的自由度。3.3 走刀路线的确定通过查阅实用机械加工工艺手册P25 ,得出各表面的加工方案如下:零件一:零件二:0 38h8外圆面粗车0 38h8外圆面0 30G8 , 0 20.2 的镇孔0 30G8 , 0 20

8、.2 的镇孔内切槽0 28G8, 0 30G8 内孔0 28G8, 0 30G8 内孔3.4 选择刀具T1 号刀95 0外圆车刀外圆表面。T2号刀一一割梢刀(3mm ) 的地方切断。T3号刀0 15mm钻孔T4号刀一一链孔刀R14 的圆弧。T5号刀内梢刀(5mm)T6号刀一一内螺纹精车粗车半精车粗镗精镗加工内容:粗精车38,30, M20X1.5加工内容:分别在长78mm , 64 mm加工内容:在工件上钻0 15mm的通孔。加工内容:粗精链0 30, 0 20.02, 0 28,加工内容:切5X021的内梢。加工内容:车M20 X1.5的螺纹。T7号刀一一外梢刀加工内容:切5 X17的外梢。

9、T8号刀一一外螺纹刀加工内容:车M20 X1.5的螺纹T9号刀一一外圆车刀加工内容:精车SR14的球面和圆柱面3.5 确定工序尺寸1 .由图1再通过查阅实用机械加工工艺手册,具工艺路线为30f8外圆 的工序尺寸确定:加工方案:粗车号号半精车确定经济精度:粗车: IT12 ;半精车: IT9确定加工余量:粗车余量: 0.2mm2 .16外圆的工序尺寸确定:加工方案:粗车号号半精车号号精车确定经济精度:粗车:IT14 ;半精车: IT10 ;精车: IT8确定加工余量:粗车:0.2mm ;3 .SR14球面的工序基本尺寸:确定经济精度:粗车:IT14 ;半精车: IT10 ;精车: IT8确定加工

10、余量:粗车:0.2mm ;4.17梢的工序尺寸确定:加工方案:粗车号号半精车确定经济精度:粗车:IT12 ;半精车: IT10确定加工余量:粗车:0.25mm ;1 .由图2再通过查阅实用机械加工工艺手册,2.其工艺路线为38h8 外圆的工序尺寸确定:加工方案:粗车半精车确定经济精度:粗车: IT12 ;半精车: IT9确定加工余量:粗车余量: 0.25mm2 .30G8内孔的工序尺寸确定:加工方案:半镗精镗确定经济精度:粗车: IT14 ;半精车: IT10确定加工余量:粗车:0.2mm ;3 .20.02内孔的工序基本尺寸:粗镗:20.02mm精镗:20.02mm4 .30G8内孔的工序尺

11、寸确定:加工方案:半镗精镗确定经济精度:粗车:IT14 ;半精车: IT10确定加工余量:粗车:0.2mm ;5 .28内孔的工序尺寸确定:加工方案:半镗精镗确定经济精度:粗镗:0.1 ;精镗: 0.06确定加工余量:粗车:0.15mm ;3.6 确定切削用量1 精车外轮廓所用刀具为T1,95 外圆车刀,刀具尺寸25 X25,型号是PTGNL2525M16 , 加工 38余量为 1mm , 因为加工量比较大, 所以分2次走刀切除38 的全部余量,背吃刀量为2。根据表面粗糙度要求1.6Ra/ m,要求比较高,查机械加工切削数据手册得: f=0.29mm/r查机械加工切削数据手册得: 切削速度为

12、140 mm/min, 因此根据公式vc=兀 dwn/1000 求得转速 n=1100 。2 、钻孔所用刀具为T3,麻花钻,刀具直径0 15,型号是SD10-15.0-31-10R1 ,查机 械加工切削数据手册得: f=0.25mm/r查机械加工切削数据手册得: 切削速度为 20 mm/min, 因此根据公式vc=兀 dwn/1000 求得转速 n=550。3 、粗镗螺纹端孔所用刀具为T4,链孔刀,刀具尺寸25X25,型号是DCLNL2525M12 ,加 工36余量为0.3mm 、加工 30余量为 0.3mm 。因为加工量比较小,所以可以一次走刀切除38 的剩余余量,再一次走刀切除30的剩余余

13、量,背吃刀量为0.3 。查机械加工切削数据手册得: f=0.18mm/r查机械加工切削数据手册得: 切削速度为 150 mm/min, 因此根据公式vc=兀 dwn/1000 求得转速 n=900 。4、精镗螺纹端孔所用刀具为T4,链孔刀,刀具尺寸25X25,型号是DCLNL2525M12 ,加 工36余量为0.3mm 、加工 30余量为 0.3mm 。因为加工量比较小,所以可以一次走刀切除36 的剩余余量,再一次走刀切除30的剩余余量,背吃刀量为0.3 。查机械加工切削数据手册得: f=0.18mm/r查机械加工切削数据手册得 : 切削速度为 150 mm/min, 因此根据公式vc=兀dw

14、n/1000 求得转速 n=1200 。5 、粗镗球端所用刀具为T4,链孔刀,刀具尺寸25 X25,型号是DCLNL2525M12 ,加工30余量为0.3mm 。因为加工量比较大,所以分8次走刀切除30 的全部余量,背吃刀量为2。根据表面粗糙度要求1.6Ra/ m,要求比较高,查机械加工切 削数据手册得:f=0.29mm/r查机械加工切削数据手册得 : 切削速度为 140 mm/min, 因此根据公式Vc=兀 dwn/1000 求得转速 n=1000 。6 、粗镗球端所用刀具为T4,链孔刀,刀具尺寸25 X25,型号是DCLNL2525M12 ,加 工30余量为 0.3mm 。因为加工量比较大

15、,所以分1次走刀切除30的全部余量,背吃刀量为1.5。根据表面粗糙度要求1.6Ra/ m,要求比较高,查机械加工 切削数据手册得: f=0.29mm/r查机械加工切削数据手册得 : 切削速度为 140 mm/min, 因此根据公式 vc=兀 dwn/1000 求得转速 n=1200 。数控加工程序根据数控实训中心的数控机床 切削性能,我选择SIMENS802S 卧式CK7525 数控车床。 根据数控加工工序卡和进给路线,编写数控加工程序如下:零件一的右端加工:O00001;T0101;G00X15M08;G54G00G90X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U0.2W0F0.2; (

16、粗车 30f8 的外圆,M20X1.5 的圆柱面)N10 X15.805Z3;G01X19.805Z-2;Z-23;X30;Z-28;N20 X40;G70P10Q20F0.1S1200; (半精车)G00X40Z20;17 的槽)T0707;G00X40;Z-23S500;G01X17F0.2;G00X40Z20;T0808;G00X20Z3S500;G92X19.2Z-19F1.5; (加工 M20X1.5 的外螺纹)X18.6;X18.2;X18.05;G00X40Z20;T0202; (割断)G00X40;Z-67S500;G01X1F0.08;G00X40Z20;M05;M30;零件

17、一的左端加工O00002T0909;M03G97S1000;M08;G54G00G90X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U0.2WOF0.2;28 外圆面)N10 G00X28Z3;G01Z-36;N20 X40;G73U10W0R6;G73P30Q40U0.2W0F0.5;N30 G01X0Z0;G03X28Z-14R14;G03X16Z-25.5R14;G01Z-36;N40 X40;G70P30Q40S1000F0.1;G00X40Z20;M05M09;M30;零件二左端加工O00003T0101;M03G97S1000;M08;G00G90G54X40Z3;G71U2R1;

18、G71P10Q20U0.2W0F0.2;N10 G00X38Z3;G01Z-78;N20 X40;G70P10Q20S1000F0.08;G00X40Z20;T0303;G00X0Z3S500;G01Z-80;(粗车SR14的球面,(精车)(精车)38h8 外圆面)16 的圆柱面)15 的通孔)G00Z20;T0404;S800;G71U2R1;G71P30Q40U-0.2W0F0.2;(粗链 30G8, 20.2 孔)N30 G01X30Z0;Z-5;X20.2;N40 Z-33;G70P30Q40F0.1S1000; (半精车)G00X40Z20;T0505;(内切5X21梢)G00XOZ

19、3;G01X0Z-33;G01X21F0.1;G00X0Z20;T0606; (加工 M20X1.5 的内螺纹)S300;G00X18Z3;Z-4;G92X21Z-29F1.5;X21.6;X22;G00X0Z20;X40;T0202; (切断,准备调头加工)G00X40Z-81S500;G01X1F0.08;G00X40Z20;M30;零件二右端加工O00004T0404;M03G97S800;M08;G00G90G54X40Z3;G71U2R1;G71P10Q20U-0.2W0F0.2;(粗链 28G8 , 30G8 孑L及力口工 R14内圆弧)N10 G01X30Z0;Z-5;X28;Z

20、-27;G03X15Z-38.8R14;N20 X5;G70P10Q20F0.1S1000; (精镗)G00Z20;M05 ;M30;数控加工过程1 、 操作过程:零件一:先做长62mm 总长,做好总长后,夹毛坯35 的外圆,车螺纹端外圆, 然后切槽, 再加工 M20X1.5 外螺纹。 掉头, 夹紧铜皮包裹M20X1.5的螺纹端,车球端外圆柱,再车16车圆柱,车SR14的球。零件二: 做长 78mm 总长, 做好总长后, 夹毛坯 40 的外圆, 车孔端外圆,然后钻 15的孔,镗 15的孔到 20.02 ,掉头夹 38的螺纹端的外圆,镗30和28的孔2、工件的安装和调整方法:三爪卡盘安装,调整的

21、标准就是根据工件夹出卡盘的长度是否能满足需加工的长度。3 、 刀具的调整方法:根据刀架上面装刀位置的尺寸和刀具本身尺寸确定刀具的调整方法,一般来说有两种:把刀具的厚度铣低、在装刀处加垫片。4 、 保证加工质量所用的方法:加工质量的评定标准就是表面粗糙度和尺寸精度,表面粗糙度主要是通过合理的选择切削用量来保证, 尺寸精度可以通过调整刀具磨损来保证。5 、零件立体图:零件图一:球头手柄零件图二:轴套所加工零件是合格的,所以以上所设计的加工工艺路线是合理的!结论毕业设计让我受益非浅,学到了很多新的东西, 比如工艺设计的流程,加工的方案,加工的顺序,刀柄刀具的选择,切削用量的选择,以前这些数据都是随便

22、定的, 通过这次的实习才知道真正设计的时候都是要通过查阅相关的手册得来的。我们学习了零件的工艺分析、数控机床的选用,零件工艺方案设计,包括进给路线、加工余量、切削用量、机床夹具的选择等内容。最终完成零件的机械加工工艺过程卡片, 数控加工工序卡片, 工件的定位和夹紧方案草图, 数控刀具卡片,数控加工进给路线图。并且在学习以上知识的同时也练习了 CAD 、UG 、数控仿真加工、数控机床加工等知识,既完成了课程,又对以往学习的知识进行了完整的复习, 可以说是一举多得。 大大提高了我们的专业水平, 培养了我们掌握有关工程设计的程序、 方法与技术规范, 提高工程设计计算、 图纸绘制、 编写技术文件的能力

23、; 培养我们掌握实验、 测试等科学研究的基本方法; 锻炼我们分析与解决工程实际问题的能力。 给我们树立正确的设计思想和培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。我们即将踏入工作岗位,为我们的未来的打下坚实的基础,让我们更好的适应工作环境, 同时也锻炼了我们坚韧不拔, 迎难而上的精神。 锻炼了我们发现问题,解决问题的能力。使我们的专业知识和水平更加的完善 .我们要发扬实习期间的能力和精神, 成为社会有用的人才就, 为自己开创美好的未来。 我的设计老师给了我很大的帮助, 我了解到了好多, 怎么样去完成一个工件的全部工艺流程, 通过查手册, 找数据, 给设计过程中的所有数据都能有一个详细的标准

24、, 这是我的最终学习目的, 现在的学习为的就是以后在工作当中的熟练运用, 我认为在设计中的合理性、 可靠性和使用价值; 在知识和能力方面均受益非浅。附表机械加工工艺过程卡片苏州市 职业大 学机械加工 工艺过程 卡片产品型号SK073G1零件图号SK03G1-001-01产品名 称数控073G1零件名 称球头手柄材料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸0 35 X80备注工序 号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时1加工螺纹端轮 廓车外圆实训中心卧式车 床切梢加工螺纹实训中心卧式车 床切断2加工球面端轮 廓车外圆实训中心卧式车 床切梢加工球面3按图样要求全部检验编制审核批准共1页第1页附表数控加

25、工工序卡苏州市职业大学数控加工工序卡片:产品型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-01产品名称数控073G1零件名 称球头手柄M料牌号45毛坯种类才奉料毛坯外形尺寸0 35 X80备注序号工序名称设备名称设备型号;程序编号:夹具代号3%如具名 尔冷却液车间1加工螺纹端轮 廓卧式车床OiT、YL0.MPFi三爪卡 建实训中心X 步 号工步内容刀 具勺刀具量具及检具主轴转速(r/min)切削速度(m/min )进给速度(mm/r)背吃刀量(mm)备注1夹。35表面,粗车外圆尺寸6 30T1游标卡尺11000.2922车左端回T19000.33粗车M20X1.5外螺纹圆柱回T16000.

26、204精车圆柱面T2千分尺12000.1815切梢T75000.151.256车外螺纹T8止规79517在62mm处切断T6游标卡尺4000.31编制审核批准共2页第1页附表数控加工工序卡苏州市职业大学数控加工工序卡片产品型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-01产品名称数控073G1零件名 称球头手柄材料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸0 35 X80备注J序号工序名称设备名称-设备型号程序编号夹具代号夹具名: 称冷却液车间2加工球面端轮 廓卧式车床OiTYL3.MPF三爪卡 盘实训中心X 步 号工步内容刀刀具量具及检具主轴转速(r/min)切削速度(m/min )进给速度(mm

27、/r)背吃刀量(mm)备注1掉头车SR14球的圆柱面T1游标卡尺8500.212切梢T7游标卡尺5000. 1513精车SR14球面及圆柱面T9千分尺12000.1814去毛刺编制审核批准共2页第1页附表数控加工刀具卡片“州市职业大学数控加工刀具卡片产品: 型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-01产品I名称数控073G1零件名 称球头手柄“料牌号45毛坯种 类棒料毛坯外形 尺寸0 35 X80W专注序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名 称冷却液车间2车球面端 外圆卧式车床OiT三爪卡盘实训中心工 步 号刀 具 号刀具各 称刀具型号刀片刀 尖 半 径 (m m)刀柄型

28、 号刀具补偿量(mm)备注型号牌号直 径 /mm刀 长mm)4T7切槽刀LF123H13-2525-16N123H2-0400-0003-GMGC-40250.41205T9外圆精 车刀PCLNL2525M12DNMG150404-PFGC40150.4140编制,核批准共1页第1页附表机械加工工艺过程卡片苏州市职业大学机械加工工艺过程卡 片产品型 号SK073G1零件图 号SK03G1-001-02产品名 称数控073G1零件名 称轴套材料牌 号45毛坯种 类棒料毛坯外形尺寸 40 X100备注工序 号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工 时1外圆加工车外圆实训中心卧式车 床切断2内轮廓加

29、工钻孔实训中心卧式车 床链孔切梢螺纹3按图样要求全部检验编制审核批 准共1页第1页沙州市职业大学数控加工工序卡片j产品型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-02产品名称数控073G1零件名 称轴套材料牌号45毛坯种类棒料二毛坯外形尺寸0 40X100备注序号工序名称设备名称设备型号隹序编号t夹具代号5号具名 尔冷却液车间2车左端轮廓卧式车床OiT、JZJ0.MPFi三爪卡i实训中心X 步 号工步内容刀刀具量具及检具主轴转速(r/min)切削速 度(m/min )进给速 度(mm/r)背吃刀 量(mm)备注1夹0 40表面,粗车外圆尺寸0 38T150mm的游标卡尺11000.292

30、2车左端回T19000.33钻通孔0 15T26000.204粗链左端内孔。30,。19.8并倒角T3内孔千分尺8500.1215切内梢T45000.151.256车内螺纹T5塞规79517精车外轮廓T150mm的游标卡尺12000.1818掉头夹0 38粗链内轮廓T3内孔千分尺8500.1229精链内轮廓T3内孔千分尺12000. 18110在80mm处切断T650mm的游标卡尺4000.31,扁制尔核批准共2页 :第1页沙州市职业大学数控加工工序卡片产品型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-02产品名称数控073G1零件名 称轴套修料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸 40X10

31、0备注工序号工序名称设备名称设备型号程序编号:夹具代号5号具名 尔冷却液车间3车圆弧端内轮 廓卧式车床OiTJZJ1.MPF三爪卡实训中心X 步 号工步内容刀具量具及检具主轴转速(r/min)切削速 度(m/min )进给速 度(mm/r)背吃刀 量(mm)备注1掉头粗锋右端内孔。30,0 28, R14内圆T4内孔千分尺850370.1212精链内轮廓T4内孔千分尺12001500. 1813去毛刺编制,核批准共2页第1页附表数控加工刀具卡片苏州市职业大学数控加工刀具卡片产品型号SK073G1零件图:号:SK03G1-001-02产品名称数控073G1零件名3 称油套材料牌号45工坯种类棒料

32、毛坯外形尺寸 40X100彳手注工序号】工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名 称冷却液车间2车两端轮廓卧式车床OiT三爪卡 盘实训中心工 步 号刀 具 号刀具各称刀具型号刀片刀 尖 半 径 (m m)刀柄型号刀具补偿量(mm)备注型号牌号直 径 /mm刀 长mm)1T950外圆车PTGNL25TNMA16TP20.6151刀25M16040800002T2割梢刀LF123H13-PFN123H2-0400-0003-GMGC40250.33T3d 15mm钻孔GB1436-65W6M05Cr4V61434T4链孔刀S20-PCLNL09CNMG09 0304-MF2TP10000.4

33、A790005T5内梢刀A16Q-CGEL1303LCMF130302-FTCP5000.21806T6内螺纹SNL0010K1111NRA55CP3000.2120编制审核批准共1页第1页附表数控加工刀具卡片,州市职业大学数控加工刀具卡片广口口 型号SK073G1零件图 号SK03G1-001-02广口口 名称数控073G1零件名 称轴套材料牌号45毛坯种 类棒料毛坯外形 尺寸 40X100备注序号工序名称设备名称设备型号程序编号夹具代号夹具名; 称令却液车间3车螺纹端卧式车床OiT三爪卡实训中外圆盘心工 步 号刀 具 号刀具各 称刀具型号刀片刀 尖 半 径 (m m)刀柄型 号刀具补偿量(mm)备注型号牌号直 径 /mm刀 长mm)5T5内梢刀A16Q-CGEL1303LCMF130302-FTCP5000.26T4链孔刀S20-PCLNL09CNMG090304-MF2TP10000.4A79000编制审核批准?与1页第1 页

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