机床夹具设计课程介绍
夹具课程设计说明书
夹具课程设计说明书设计目的现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了《机械制造技术基础》等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。
其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。
通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。
本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具体零件图的绘制等。
工艺设计部分1 零件的工艺分析1.1确定生产类型生产类型为中批生产。
1.2 零件的作用该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm孔装一棘爪，φ16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。
1.3 技术条件分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
由零件图可知，φ32的中心线是主要的设计基准和加工基准。
该零件的主要加工面可分为两组：1.φ32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ32mm的两个端面及孔和倒角，φ16mm的两个端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及内孔φ10mm、M8-6H的内螺纹，φ6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。
这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；2.φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。
机床夹具课程设计说明书(完整版)
定位（对称度）= 位置+ 不重=0+0.03=0.03mm
因 定位（对称度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的 ，故能满足工序加工要求。
4.导引方案设计：
对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如右图所示：
3.1计算定பைடு நூலகம்误差：
现选取工件上两孔与两定位销的配合均为H7/g6，则圆柱销的直径尺寸为Φ12 mm,菱形销的圆弧部分直径尺寸为Φ27 mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圆柱销与菱形销之间的中心距为48±0.03 mm。
工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的 ～ ，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。
夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。
6.其它装置设计：
铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及T型槽相连接，以保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角 的误差，安装定向键时应当使它们靠向T型槽的同一侧。
方案二：如下图所示
可以选择孔O1及O2为第二和第三定位基准，通过图中所示的固定式圆柱 销及菱形销实现定位。
经分析，第一种方案以圆柱和V形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的加工要求，加上V形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔O1及O2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。
机床夹具课程设计说明书1-1终
目录第1章零件的分析 (1)1.1 零件的功用及结构分析 (1)1.2 零件的工艺分析 (2)第2章摇杆零件机械加工工艺规程设计 (3)2.1 毛坯的选择 (3)2.2 基准的选择 (3)2.3 工艺路线的拟定 (3)2.3.1表面加工方法及加工方案的确定2.3.2加工顺序的确定2.4 加工余量、工序尺寸及其公差的确定 (4)2.5 切削用量及工时定额的确定 (5)第3章铣厚度10两侧面工序夹具设计 (8)3.1 任务的提出 (8)3.2 定位方案及定位装置的设计计算 (8)3.2.1定位方案的确定3.2.2定位元件及装置设计3.2.3定位误差的分析计算3.3 对刀或导引元件（装置）设计 (10)3.4 夹紧方案及装置的设计计算 (10)3.4.1夹紧方案的确定3.4.2夹紧力大小的分析计算3.4.3夹紧机构及装置设计3.5 连接元件及夹具体设计 (11)3.6 夹具操作及维护简要说明 (11)第4章铣厚度10两侧面工序夹具虚拟装配 (12)4.1 Pro/E三维零件设计及虚拟装配技术 (12)4.2夹具主要零件虚拟创建 (12)4.3虚拟装配方法、顺序及零件约束确定 (13)4.4夹具组件虚拟装配及其分解................ . (13)参考文献 (15)附录Ⅰ机械加工工艺过程卡片附录Ⅱ机械加工工序卡致谢 (19)结束语 (20)第1章零件的分析1.1 零件的功用及结构分析课设题目：“摇杆”机械加工工艺规程及铣厚度10两侧面夹具设计零件二维图：零件三维图：题目给定的是车床的摇杆零件。
它位于车床上的变速结构中，用来换挡，使主轴的回转运动按照工作者的要求工作，从而获得所需要的速度和扭矩的作用。
零件上的φ12H7孔与操作机构连接，φ20H7孔则是用于与控制齿轮所在的轴相配合。
通过φ12H7孔所受的力拨动φ20H7孔这端的齿轮变速达到所需的作用。
摇杆零件图样的视图正确、完整、统一，尺寸、公差及技术要求齐全，完全表达清楚了此零件的机构特点。
《机床夹具设计》机床夹具概述.pdf
模块1机床夹具概述【知识目标】机床夹具的基本概念；机床夹具的基本结构及其分类方法；机床夹具的发展方向。
【技能目标】掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法；能够辨别生产一线常见的机床夹具类型；初步具备辨识常见机床夹具的能力。
用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。
它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。
机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。
本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。
【任务描述】如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。
图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板；6—方形支撑；7—V型块【任务分析】图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。
要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在生产中的作用，就要学习本模块的内容。
【任务引导】（1）该钻床夹具在生产中有什么作用？（2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？（4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？（5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。
【知识准备】学习情境 1.1机床夹具1.1.1机床夹具的基本概念工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持一定的位置关系。
机床夹具的课程设计
机床夹具的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解机床夹具的基本概念、分类及作用；2. 掌握机床夹具的组成、结构及其工作原理；3. 了解机床夹具在机械加工过程中的应用及选用原则。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析机床夹具的适用范围及优缺点；2. 提高学生运用机床夹具进行工件加工的操作能力；3. 培养学生通过查阅资料、开展讨论等方式，解决机床夹具使用过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床夹具在制造业中重要性的认识，激发学生学习兴趣；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的操作习惯；3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程，旨在使学生掌握机床夹具的相关知识，提高操作技能。
学生处于本科阶段，具有一定的机械基础知识和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力为主。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲授、自主学习等方式，使学生掌握机床夹具的基本知识；2. 技能目标：通过实验、实训等环节，提高学生的实际操作能力；3. 情感态度价值观目标：通过小组讨论、案例分析等教学方法，培养学生的专业兴趣和团队协作能力。
二、教学内容1. 机床夹具概述- 机床夹具的定义、分类及作用- 机床夹具的发展历程及趋势2. 机床夹具的组成与结构- 夹具的主体结构及其功能- 常用夹具元件的类型及作用- 夹具的连接与调整方式3. 机床夹具的工作原理- 夹紧力产生及传递机制- 工件在夹具中的定位与导向- 夹具对加工精度的影响4. 机床夹具的应用与选用- 夹具在各类机床上的应用实例- 夹具选用的原则与方法- 夹具使用中的注意事项5. 机床夹具实训- 实训项目一：认识常见机床夹具及元件- 实训项目二：机床夹具的拆装与调整- 实训项目三：机床夹具的使用操作教学大纲安排：第一周：机床夹具概述第二周：机床夹具的组成与结构第三周：机床夹具的工作原理第四周：机床夹具的应用与选用第五周：机床夹具实训（含三个实训项目）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《机械制造工艺与设备》中关于机床夹具的章节内容密切相关，涵盖了机床夹具的基本概念、结构、工作原理、应用及实训等方面，确保了教学内容的科学性和系统性。
机床夹具设计课程设计说明书(铣床或加工中心夹具设计)
摘要夹具制造的主要特点是在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，已接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具，在我们实际生产夹具的作用是将工件定位，已使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。
在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统的机床上还是在数控机床上，加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。
通过机床夹具设计，不仅可以培养分析运用已学知识的能力，而且可以得到工程设计的初步训练。
首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件作用分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。
根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。
其次，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。
根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。
再次，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。
对于粗加工，还要校核机床功率。
最后，提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。
然后把设计的过程整理为图纸。
通过以上的概述 整个设计基本完成。
关键词:机械加工工艺、夹具设计、工序、定位目录摘要 (I)1设计任务 (1)2 零件的装夹 (1)2.1零件的工艺和精度分析 (3)2.2 定位设计 (4)2.3对刀引导装置 (6)2.4夹紧方案 (6)2.5 分度对定机构设计 (8)2.6 夹具体设计 (8)3夹具加工精度分析 (9)3.1 定位精度 (9)3.2 对刀精度 (9)3.3安装精度 (10)3.4夹具精度 (10)总结 (11)参考文献 (12)1设计任务1、明确设计任务每个学生按指导教师提供的夹具设计题目自己选题目。
课程设计分组进行，每组2个零件，设计出2种机床夹具；明确生产要求，确定零件的加工工艺，明确加工机床。
《机床夹具设计》课件(6)
2024/8/25
夹具设计教学课件
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2）钻套的尺寸、公差及材料
A、钻套导向孔的基本尺寸一般取刀具的最大极限尺寸， 采用基轴制间隙配合。
B、钻套的导向高度H＝1～2.5d（其中，d为钻套孔径）。 加工精度高或被加工孔径小时取较大值，反之取较小值。
C、排屑空间h越大，排屑越方便，但刀具的刚度和孔的加 工精度都会降低，一般根据工件的材料和精度来确定。
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夹具设计教学课件
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2、铣床夹具的设计要点
（1）定位元件和夹紧装置的设计要点
定位元件：除遵循一般的设计原则外，布置时应尽量 使主要支承面积大些。工件加工部位呈悬臂状态时， 应采用辅助支承。
夹紧装置：应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性 能，以防止夹紧机构因振动而松夹。施力的方向和作用 点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧 机构，以提高夹紧刚度。
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夹具设计教学课件
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固定式镗套
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夹具设计教学课件
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2） 回转式镗套
镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间 只有相对移动而无相对转动。这种镗套 大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而 “卡死”。因此，它适合于高速镗孔。
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夹具设计教学课件
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回转式镗套
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夹具设计教学课件
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（2）镗杆直径和轴向尺寸
镗杆直径d及长度L主要是根据所镗孔的直径D 及刀具截面尺寸B×B来确定。镗杆直径d应尽 可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸 部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证 加工精度。
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毕业机床夹具课程设计
毕业机床夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解机床夹具的基本概念、分类和结构原理；2. 掌握机床夹具设计的基本流程和关键参数；3. 掌握机床夹具的选用原则和安装调试方法；4. 了解机床夹具在机械加工中的重要性及其对加工质量的影响。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行机床夹具的设计，具备一定的创新设计能力；2. 能够分析机床夹具使用过程中可能出现的问题，并提出相应的解决方案；3. 能够熟练操作机床夹具，进行加工前的安装和调试；4. 能够对机床夹具设计进行评价，提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强职业责任感；2. 培养学生严谨、务实、创新的工作态度，提高团队协作能力；3. 增强学生环保意识，注重绿色制造和可持续发展；4. 培养学生关注行业动态，了解国内外机床夹具发展的新技术、新趋势。
课程性质：本课程为毕业设计课程，旨在使学生掌握机床夹具设计的基本知识和技能，提高学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和技能，具有较强的学习能力和实践能力，但对机床夹具设计的系统性和实践性认识不足。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力和实践操作能力。
通过课程学习，使学生在机床夹具设计方面达到预期学习成果，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 机床夹具概述：机床夹具的定义、分类、功能及在机械加工中的地位；2. 机床夹具结构原理：夹具的组成、各部分功能、典型结构及工作原理；3. 机床夹具设计流程：设计要求、设计步骤、关键参数计算及选用原则；4. 机床夹具设计方法：基于加工要求的夹具设计、创新设计方法及案例分析；5. 机床夹具安装与调试：夹具的安装、调试方法、注意事项及常见问题处理；6. 机床夹具设计评价：设计评价标准、方法及改进措施；7. 机床夹具发展趋势：国内外机床夹具新技术、新趋势及绿色制造。
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（二）实践教学
1、实验
1）机床夹具拆装 通过对机床夹具的拆装，使学 生实际了解夹具的结构及组成，增强感性认识， 为今后的设计方案更加合理，奠定坚实的基础。
2）夹具精度检测 通过实验使学生充分体会精度 对夹具的重要意义。掌握夹具精度的检测方法， 以及调整提高夹具精度的有效措施。
通过第一章机床夹具概论，全面介绍夹具的组成 和工作原理；
第二、三、四章分别从工件在夹具中的定位、工 件的夹紧、夹具的对定三个不同的方面阐述加工 误差的组成；
第五章各类机床夹具 通过各种典型机床夹具的设 计举例，说明了针对各种不同机床进行夹具设计 的方法和思路；
第六章专用夹具的设计方法，是在前面各章节的 基础上，全面总结夹具设计的一般方法和步骤；
第五章 典型机床夹具 车床夹具；铣床夹具；钻床夹具；镗床夹具
第六章 专用夹具的设计方法 夹具设计的要求，方法和设计步骤；夹具总装配图上尺寸、 公差配合与技术要求的标注；夹具的制造特点。
第七章 现代机床夹具 随行夹具；通用可调夹具；成组夹具；组合夹具；数控机 床夹具。
课程教材安排具有明晰的教学主线
根据教学要求编写的《机床夹具设计》教材，由科学技术 出版社出版，并再版印刷。
1.课程在教学过程中的地位和作用
《机床夹具设计》是高等职业院校机械类专 业的必修课。在教学培养计划中一般作为主 要的专业课，总是安排在学生毕业前的1～2 个学期开设。此前开设的基础课程和专业技 术课程都将直接在本门课程中得到应用，机 床夹具也是学生毕业设计的主要课题，是体 现学生专业能力的重要课程，在机制专业的 课程设置中占有重要的地位。
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2.课程结构体系设计
（一）理论课程内容 第一章 夹具设计概论 机床夹具的分类；工件的装夹与找正；机床夹具的组成；
加工误差的组成；课程教学内容、目的、安排及要求。 第二章 工件在夹具中的定位 定位基准的概念；定位的基本原理；定位单个典型表面的
定位元件；组合定位中各定位元件限制自由度分析；定位 误差的分析计算。 第三章 工件的夹紧 夹紧装置的组成和基本要求；设计夹紧装置的基本准则； 典型夹紧机构；联动夹紧机构；定心夹紧机构。 第四章 夹具的对定 夹具对切削成形运动的定位；夹具的对刀；分度装置。
1
J004 固定定位销
1
J005 可换定位销
1
J006 削边销
1
J007 削边销
1
J008 V形块
1
J009 轴类工件六点定位 1
J010 可调支承
1
2.工学结合制作各种生产型夹具
学院通过生产实习、学生顶岗实习等有利 时机，让学生直接参与生产一线的设计和 制作，并将其中有代表性的生产夹具加以 收藏，作为教具丰富实践教学内容。
两个数控加工实训基地，拥有数控车床15台、数 控铣床14台、数控加工中心、线切割等18台。
实训基地能够支撑完成全院机类专业的钳工、热 加工、车工、铣刨磨、数控加工等多个工种的校 内实习实训教学要求。
校内充实的机械加工实训条件为夹具设计课程教 学提供了坚实的物质基础和便利的实训条件。
实验室
部分夹具模型展柜 2
校内实习基地
部分机械加工实训基地 1
部分机械加工实训基地 2
部分机械加工实训基地 3
部分数控加工实训基地 1
部分数控加工实训基地 2
热加工实训基地
四、广阔的校企合作空间
仅与机械工程系长期以来有稳定合作关系的企业 就有20余个，为学生提供生产实习、顶岗实习提 供了稳定的企业环境。
机床夹具课程教学充分利用这一优势将教学延伸 至企业，将企业生产要求引回到课堂，充分体现 工学结合的办学优势。
机械工程系校企合作单位列表
校外实习基地
序号
名称
实训项目
时间 是否有 是否管 效果 协议 理制度
1 东风公司变速 1、典型零件设计
一、课程整体设计
《机床夹具设计》课程是我院机械制造专业的一门主要专 业课程，机床夹具作为机械制造加工中常用的工艺装备， 具有很强的实践性，通过本课程的学习，应使学生了解机 床夹具的基本组成及作用，理解机床夹具的工作原理，熟 练掌握机床夹具设计的专业技能。具有机床夹具设计和制 造的能力，本课程的学习能够充分体现高等职业教育对高 技能型人才培养要求。是体现学生实际工作应用能力培养 的重要课程。
部分来自一线的夹具
三、实力强大的校内实训硬件设施
1.专用的夹具设计模型室 用于陈列各种夹具教具模型和生产型夹具实物 2.系统完整的机械制造实验中心 拥有机床、刀具、工程材料、模具、数控等实验
室20余个。 3.强大校内机械加工实训基地 两个机械加工实训基地，拥有车床92台、铣床24
台、刨、磨、钻等加工机床40余台、钳台120个、 热加工设备、焊接设备30多套。
2、丰富多样课程设计 课程设计的目的是使学生通过设计训练，掌握查
阅有关标准、手册，参考有关资料的方法。具有 综合运用所学知识进行夹具设计的能力。学生需 要根据设计任务书的要求，按照夹具的设计步骤 和设计方法，完成某一零件指定工序的夹具设计。 夹具设计题目来源于生产一线的设计要求，充分 体现工学结合的教学要求。 夹具设计任务应满足中等复杂的要求，非标准件 的数目不宜过多。 要求学生完成夹具装配总图一张，非标准件零件 图1～2张，编写设计说明书一份。
课程以“专用夹具设计”为重点组织各章 内容，重点突出。侧重知识的应用，适应 职业教育特点。
课程围绕夹具的工作原理，加工误差的组 成展开教学。
夹具在加工误差中的误差应满足≤零件加工尺寸公 差的要求，即 △ ZJ+ △DD +△GC≤T
装夹误差△ ZJ：定位误差和夹紧误差； 对定误差△ DD：对刀误差和夹具位置误差； 过程误差△ GC：磨损误差和系统其他误差。
二、全面系统的实验实训条件
1.与教材配套的全部夹具结构模型 为保证教学质量，学院根据教材要求聘请
相关教具制作公司，制作了全套机床夹具 教学模型，教学效果十分明显。
下面列举部分模型内容
模型 编 模型名称 号
数 量
J001 车床夹具工作原理 1
J002 铣床夹具工作原理 1
J003 钻模工作原理