数控机床主轴结构图
数控机床的机械结构概述ppt(52张)

数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工,再简化机械结构 的同时,对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如:滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件,不仅可以减少进给系统的摩擦阻力,提高 传动效率;而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
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数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求,无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化,一方面可以大大的提高生产率,同时,也 必然会使机床的开机时间,工作负载随之增加,机床必须在高 负荷下,长时间可靠工作。因此,对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
三、数控机床对机械结构的基本要求
具有较高的静、动刚度和良好抗震性
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力。机床 变形产生的误差,通常很难通过调整和补偿的方法予以 彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、高可靠 性以及自动化的要求,与普通机床相比,数控机床应具 有更高的静刚度。此外,为了充分发挥机床的效率,加 大切削用量,还必须提高机床的抗震性,避免切削时产 生的共振和颤振。而提高机构的动刚度是提高机床抗震 性的基本途径。
数控机床各组成部分结构及控制原理

F≥0,则进给+x 若
F<0,则进给+y
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用递推法简化计算方法
结论:第一象限
F 0 F 0
x y
F F ye F F xe
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3. 终点判别
总步长法:N X e Ye
单边计数法:N maxXe , Ye
坐标计数法 长边坐标计数法
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迹上伸长或缩短一个刀具半径。
刀具半径补偿进行:
❖ 维持所建立的刀补状态,直至撤消。刀具中心轨迹始 终偏离编程轨迹一个刀具半径值的距离。
撤消刀具半径补偿: ❖ 刀具撤离工件,返回起刀点。用G40。
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3.刀具半径补偿计算
直线刀具补偿计算(考虑推导过程) X’=X+△X Y’=Y+△Y △X=r.sinα △Y=-r.cosα X’=X+r.Y/(X2+Y2)0.5 Y’=Y-r.Y/(X2+Y2)0.5
问题:当尖角过渡为内轮廓时,会出现工件的 过切现象。引入C功能刀具半径补偿。
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4. C功能刀具半径补偿
C刀补是为解决上述尖角过渡问题而设计的,专门处理 两个程序段间转接的各种情况。
在C刀补中,为了避免下一段加工轨迹对本段加工轨迹 的影响,在计算本程序段的刀具中心轨迹时,提前将下 一段程序读入,根据它们之间转换的具体情况,做出适 当地处理。
2 数控机床各组成部分的结构及其控制原理
课程内容
❖ 2.1 数控系统的控制原理 ❖ 2.2 计算机数控装置 ❖ 2.3数控机床的位置检测装置 ❖ 2.4 数控机床的进给伺服系统 ❖ 2.5 数控机床的主轴驱动及其机械结构 ❖ 2.6 可编程序控制器在数控机床上的应用
第三章数控机床的主传动系统

第三章 数控机床的主传动系统
(3)突入滚道式润滑方式 如图3—10所示为适应该要求而设计的特殊轴承。 润滑油的进油口在内滚道附近,利用高速轴承的泵 效应,把润滑油吸人滚道。
若进油口较高,则泵效应差,当进油接近外滚道 时则成为排放口了,油液将不能进入轴承内部。
第三章 数控机床的主传动系统
3.冷却润滑技术的研究 过去,加工中心机床主轴轴承大都采用油脂润滑方 式,为了适应主轴转速向更高速化发展的需要,新 的冷却润滑方式相继开发出来,见表3—2。
第三章 数控机床的主传动系统
第一章 数控机床概述
(1)油气润滑方式 这种润滑方式不同于油雾方式, 油气润滑是用压缩空气把小油滴送进轴承空隙中, 油量大小可达最佳值,压缩空气有散热作用,润滑 油可回收,不污染周围空气。图3—8是油气润滑 原理图。
1.主轴部件常用滚动轴承的类型 图3—13a为锥孔双列圆柱滚子轴承,内圈 为1:12的锥孔,当内圈沿锥形轴颈轴向移 动时,内圈胀大以调整滚道的间隙。滚子数 目多,两列滚子交错排列,因而承载能力大, 刚性好,允许转速高。它的内、外圈均较薄, 因此,要求主轴颈与箱体孔均有较高的制造 精度,以免轴颈与箱体孔的形状误差使轴承 滚道发生畸变而影响主轴的旋转精度。该轴 承只能承受径向载荷。
第一章 数控机床概述
(2)热变形 电动机、主轴及传动件都是热源。低温升、小
的热变形是对主传动系统要求的重要指标。 (3)主轴的旋转精度和运动精度
主轴的旋转精度是指装配后,在无载荷、低速转 动条件下测量主轴前端和距离前端300mm处的径 向圆跳动和端面圆跳动值。主轴在工作速度旋转时 测量上述的两项精度称为运动精度。数控机床要求 有高的旋转精度和运动精度。
数控机床的机械结构

8.1 概 述
1-主轴电动机;2,3-伺服电动机
图8.1 HM-077数控车床传动系 统
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主轴电动机1主要采 用变频电动机,主轴电 动机的动力通过带传动 传递至主轴 。
机床的Z向和X向进给 由两套伺服系统分别驱动, 伺服电动机3和2分别通过 同步齿形带传动滚珠丝杠 螺母副,实现床鞍和滑板 作纵向和横向运动。
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8.2 数控机床的主传动系统
2.主轴轴承配置 ❖ 合理配置轴承可以提高主轴精度,降低温升,简化支承结 构。在数控机床上配置轴承时,前后轴承都应能承受径向 载荷,支承间距离要选择合理,并根据机床的实际情况配 置承受轴向力的轴承。 ❖ 滚动轴承的精度有E级(高级)、D级(精密级)、C级(特精 级)、B级(超精级)四种等级。
❖ 这就要求换刀时主轴必须准确停在某个径向位置上,保证 每次换刀时刀柄上的键槽对准主轴的端面键,为了满足主 轴准停这一功能要求而设置的装置称为主轴准停装置。
36
8.2 数控机床的主传动系统
1-主轴;2-同步带;3-主轴电动机;4-永久磁铁;5-磁传感器
图8.16 电气控制式主轴准停装置
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8.2 数控机床的主传动系统
25
8.2 数控机床的主传动系统
❖ 要求主轴部件的精度要高,包括运动精度和安装刀具或夹 持工件的夹具的定位精度,要求主轴部件结构刚度要好, 要有较好的抗振性及热稳定性,因此数控机床主轴部件在 结构上要解决好主轴的支承、主轴内刀具自动装夹、主轴 的定向停止等问题。
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8.2 数控机床的主传动系统
1.主轴轴承
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8.2 数控机床的主传动系统
8.2.2 主传动类型
★ 数控机床主传动可以分为无级变速、分段无级变速两种 传动方式。 ★ 分段无级变速传动方式通常采用在无级变速电动机之后 串联机械有级变速,以满足数控机床要求的宽调速范围和转 矩特性,如图8.4(a)所示。 ★ 无级变速传动方式电动机本身的调速就能够满足要求, 不用齿轮变速,如图8.4(b)、(c)、(d)所示。
数控机床(第二单元)(第89章))

第一节 数控车床
图8-9电机驱动转塔刀架
1-中心套 2、3、5-齿盘 4-刀架体 6-滚子 7-端面凸轮 8-齿圈 9-缓冲器 10-驱动套 11-驱动盘 12-电机 13-编码器 14-轴 15-无触点开关 16-电磁铁 17-插销 18-碟型弹簧 19、20-定位销
第一节 数控车床
(2) 液压夹盘结构 数控车床工件夹紧装置可采用三爪自定心夹盘、四 爪单动夹盘或弹簧夹头(用于棒料加工)。为了减少数控车床装夹工件的 辅助时间,广泛采用液压或气动动力自定心夹盘。如图8-5所示,液压夹 盘固定安装在主轴前端,回转液压缸l与接套5用螺钉7连接,接套又通过 螺钉与主轴后端面连接,使回转液压缸随主轴一起转动。 (3)主轴编码器 数控车床主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生 器。该装置可以通过中间轴上的齿轮1:1地与主轴同步转动,也可以通 过弹性联轴器与主轴同轴安装。利用主轴编码器主要是检测主轴的速度 信号,实现主轴的速度反馈,可用于主轴旋转和进给运动的控制,例如 车削螺纹时,控制主轴旋转与刀架进给之间的同步运动关系。
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第一节 液压与气压传动概述
一个完整的液压系统是由以下几部分组成的。 1.能源部分 它包括泵装置和蓄能器,它们能够输出压力油, 把原动机的机械能转变为液体的压力能并储存起来。 2.执行机构部分 它包括液压缸、液压马达等,它们用来带 动运动部件,将液体压力能转变成使工作部件运动的机械能。 3.控制部分 它包括各种液压阀,用于控制流体的压力、流 量和流动方向,从而控制执行部件的作用力、运动速度和运 动方向,也可以用来卸载,实现过载保护等。 4.辅件部分 是系统中除上述三部分以外的所有其他元件, 如油箱,压力表、滤油器、管路、管接头、加热器和冷却器 等。
数控车床主轴设计

数控车床主轴系统分析报告学院:机械工程学院班级:09创新一班姓名:学号:*******xxxMJ-50数控车床主轴结构下图为MJ-50数控车床主轴结构。
交流主轴电动机通过带轮15把运动传给主轴7 。
主轴前支承由一个双列圆柱滚子轴承1 1和一对角接触球轴承1 0组成,轴承11用来承受径向载荷,两个角接触球轴承分别承受两个方向的轴向载荷,另外还承受径向载荷。
松开螺母8的锁紧螺钉,就可用螺母来调整前支承轴承的间隙。
主轴的后支承为双列圆柱滚子轴承14,轴承间隙由螺母1和螺母6来调整。
主轴的支承形式为前端定位,主轴受热膨胀向后伸长,前后支承所用双列圆柱滚子轴承的支承刚性好,允许的极限转速高。
前支承中的角接触轴承能承受较大的轴向载荷,且允许的极限转速高。
主轴所采用的支承结构适宜高速大载荷的需要。
主轴的运动经过同步带轮16、同步带轮3以及同步带2带动脉冲编码器4,使其与主轴同速运转。
脉冲编码器用螺钉5固定在主轴箱体9上。
1、主传动系统的传动方式:机床主传动系统可分为无极变速传动和有级变速变速传动。
与普通机床相比,数控车床的主传动采用交、直流主轴调速电动机,电动机调速范围大,并可无级调速,使主轴箱结构大为简化。
为了适应不同的加工需要,数控车床的主传动系统有一下三种传动方式:1.1由电机直接驱动:主轴电机与主轴通过联轴器直接连接,或采用内装式主轴电动机直接驱动,如下图a所示。
采用直接驱动大大简化了主轴箱结构,能有效提高主轴刚度。
这种传动的特点是主轴转速的变化、出去转矩与电机的特性完全一致。
但由于主轴的输出功率和转矩特性直接决定于主轴电动机的性能,因而使这种变速传动的应用受到了一定的限制。
1.2采用定比传动:主轴电动机经定比传动传递给主轴,如下图b所示。
定比传动可采用带传动或齿轮传动,带传动具有传动噪声小、振动小的有点,一般应用在中小型数控车床上。
采用定比传动扩大了直接驱动的应用范围,即在一定程度上能满足主轴功率与转矩的要求,但其变速范围仍与电动机的调速范围相同。
数控机床主传动系统

数控机床主传动系统
• 课程导引 • (1)主传动系统
如图3-2所示为VMC-15加工中心的主传动结构,其主 传动路线为:交流主电动机(150~7500r/min无级调 速)→1∶1多楔带传动→主轴。
a)各种钻床
b)铣、镗床
c)外圆磨床、平面磨统
• 3.2 主轴及其部件结构
• 2.主轴的主要尺寸参数 • (1)主轴直径
主轴直径越大,其刚度越高,但增加直径使得轴承和 轴上其他零件的尺寸相应增大。轴承直径越大,同精度等 级的轴承公差值也越大,同时轴承极限转速下降,要保证 主轴的旋转精度就越困难。
• 3.1 数控机床的主轴系统
数控机床主传动系统
• 3.1.2 主传动变速的方式
•
数控机床主运动调速范围很宽,其主轴的传动变速方
式主要有以下几种:
图3-4 数控机床主传动的四种配置方式 a)齿轮变速 b)带传动 c)两个电动机分别驱动 d)电主轴
• 1.带有变速齿轮的主轴传动(分段无级变速)
数控机床主传动系统
数控机床结构与故障检修
Structure and maintenance of NC
第3章 数控机床主传动系统
The main drive system of NC
CONTENTS 目 录
一 数控机床的主轴系统 二 主轴及其部件结构 三 典型机床主轴结构
• 课程导引
数控机床主传动系统
如图所示VMC-15加工中 心,工作台行程X/Y/Z向 20in/16in/20in( 1inc=25.4mm),快进速 度400in/min,主轴转速 150—7500r/min,定位精 度±0.0002in,主电机功 率11.2KW。
数控机床结构结构图

冷却润滑技术(冷却
轨
数控机床导轨的类型与特点 滚动导轨
静压导轨
数控机床自动排 屑装置
平面链式排屑装置 刮板式排屑装置 螺旋式排屑装置 磁性排屑器
摩擦阻力小
位置检测装置
位置检测装置的要求(4点) 数字式与模拟式
的要求与类型
位置检测装置的分类()
增量式与绝对式
数控机床
直接测量与间接测量
数 控 机
位置检测 装置
概述
加工中心特点
加工精度高
适应性强 生产效率高 经济效益好 劳动强度低,工作条件好
1.基础部件
有利于生产管理的现代化 2.主轴组件
加工中心的 基本构成
3.控制系统
4.伺服系统
5.自动换刀装置 6.自动托盘更换系统
7.辅助系统
加 工 中
加工中心 的分类
按加工范围分类
车削、钻削、镗铣、磨削、电火花
按加工中心的布局方式分类
极间介质的消电离 绝缘作用
电火花加
数 工概述
工作液介 质的作用
压缩放电通道的作用 高压作用
冷却作用 消电离作用
控
脉冲电源
数控电切削加 间隙自动调整装置
电
工设备组成
机床本体 工作液及其循环系统
加
数控系统
数控电火花成型机床
工 机 床
数控电火花 成型机床
数控电切削加工设备类型 数控线切割机床
机床的结构形式
数控工
机床热变形控制与补偿
机床的主要构成
1.床身 2.砂轮架座 3.砂轮主轴部件 4.纵向工作台 5.操纵台 6.液压系统 7.冷却和吸雾系统 8.机床密封罩
具磨床
主要技术参数 机床的运动及机床坐标系的建立
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主 轴 部 件 结 构 图
78 15 型 数 控 车 床
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精品课件
NT-J A
主 轴
32
部0
件 结 构 图
型 数 控 铣
床
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THK6380加工中心主轴部件结构图
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精品课件
主 轴 准 停 装 置 原 理 图
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坐标轴进给传动系统 结构布置形式
精品课件
闭 式 静 压 导 轨 工 作 原 理
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滚动导轨预加负载的方法
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精品课件
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精品课件
垫片调整式的滚珠丝杠螺母副
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精品课件
螺
纹
调
整
式
的
滚
珠
丝
杠
螺
母
副
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精品课件
齿差调整式的滚珠丝杠螺母副
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多齿盘分度工作台结构图
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带交换托盘的多齿盘分度工作台
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数控分度工作台
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加 工 中 心 回 转 工 作 台
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光电脉冲编码器结构示意图
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精品课件
直线感应同步器安装总图
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精品课件
直线感应同步器 外形、安装尺精品寸课件 和安装要求
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定、滑尺四角间隙差的测定
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定尺安装面挠曲度
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精品课件
感 应 同 步 器 直 接 安 装
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精品课件
可
调
拉 簧 错 齿 调 整 法
圆 柱 薄 片 齿 轮
简
图
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精品课件
斜 齿 轮 垫 片 、 压 簧 调 整
按ESC退出精品课件ຫໍສະໝຸດ 锥 齿 轮 弹 簧 调 整 法
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精品课件
齿轮齿条啮合齿侧隙消除法结构简图
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精品课件
滚 珠 丝 杠 结 构
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精品课件
螺纹滚道的结构形式简图
TD
精品课件
回
转
立
柱
与
机
械
手
回
转
运
动
精品课件
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机械手臂结构图
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精品课件
换刀装置各部分位置关系图
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精品课件
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直线感应精同品课件步器结构
按磁性标尺基体形状分类的各种磁尺
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HEIDENHAIN增量式直线编码器
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旋转变压器
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精品课件
小惯量直流电动机结构
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电动机与丝杠直联式
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步进电动机与丝杠的联接
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精品课件
偏 心 套 调 整 法
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精品课件
轴 向 垫 片 调 整 法
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周
向
弹 簧 错 齿 调 整 法
圆 柱 薄 片 齿 轮
简
图
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精品课件
工 作 台 夹 紧 机 构
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精品课件
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夹 紧 环 联 轴 器 结 构 图
精品课件
立 式 四 方 刀 架 结 构
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精品课件
回 转 刀 架
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精品课件
刀 库 种 类
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链 式 刀 库 换 刀 位 置
精品课件
精品课件
LB326编码器外形图
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精品课件
LB326编码器 安装方案
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精品课件
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分段精校品课件正法
旋转变压器的安装
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精品课件
波纹管型、膜片型联轴器
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精品课件
角度编码器 安装形式
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精品课件
开 式 静 压 导 轨 工 作 原 理
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各种链式刀库
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精品课件
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单臂单手式机械手
精品课件
回转式单臂双手机械手(空)
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精品课件
机械手结构原理图(空)
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手臂和手爪结构
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加工中心自动换刀装置
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刀 库 结 构
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向 与 向 滑 台
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