机械制造工艺学课程设计说明书轴上键槽专用夹具设计书
《机械制造工艺学》课程设计说明书
《 机械制造工艺学》课程设计说明书班级：XXXXXXXXXX姓名：XXXXXXXXXX学号:XXXXXXXXXXX指导老师：XXXXXXX目录目录一.零件分析零件分析1.1零件尺寸，公差，粗糙度标注零件尺寸，公差，粗糙度标注1.2零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析1.3零件的技术要求分析零件的技术要求分析二.根据生产纲领和生产类型确定工艺的基本特征根据生产纲领和生产类型确定工艺的基本特征2.1生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型2.2基本特征基本特征三.确定毛坯类型和制造方法，绘制毛坯—零件合图零件合图3.1毛坯种类毛坯种类3.2毛坯结构尺寸，形状毛坯结构尺寸，形状 3.3确定余量，绘制毛坯—零件合图零件合图四.工艺规程设计工艺规程设计4.1定位基准选择定位基准选择4.2工艺路线拟定工艺路线拟定4.2.1确定各加工面的加工方法确定各加工面的加工方法4.2.2加工阶段的划分加工阶段的划分4.2.3工序组合原则工序组合原则4.2.4加工顺序的安排加工顺序的安排4.2.5热处理工序的安排热处理工序的安排4.2.6工艺路线拟定工艺路线拟定五.选择加工设备及工艺装备选择加工设备及工艺装备5.1机床选择机床选择 5.2工艺装备选择六.加工工序设计加工工序设计6.1加工余量确定加工余量确定6.2确定切削用量确定切削用量6.3工时定额确定工时定额确定七.设计小结设计小结八参考文献参考文献序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练。
其主要目的是让学生把所学的工艺理论和实践知识，在实际的的工艺、夹具设计中综合地加以运用，进而得到巩固、加深和发展，提高我们分析问题和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计和从事相关的技术工作奠定扎实的基础。
通过机械制造工艺课程设计，我们可以在以下几个方面得到锻炼：设计，我们可以在以下几个方面得到锻炼：1、能熟地运用机械制造技术课程及其他相关课程中的基本理论，以及在生产实际中学习到的实践知识，正确地和解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线的合理拟定等问题，从而保证制造的质量、生产率和经济性。
机械制造工艺学课程设计说明书
轴套座零件的机械加工工艺规程及夹具设计学院：机械与汽车工程学院____________ 班级：________ 机制126 _______________ 姓名：孙梓宸学号:1120180058指导老师：郑军 __________________ 成绩：_______________________________ 日期：2014年6月29日 __________机械鸟汽车工程曇旄机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：轴承座的机械加工工艺规程及夹具设计专业：机械设计制造及其自动化班级： __________ 机制226 ______________ 学号： ___________ 1.1.20：L80058 __________ 学生姓名： ________ 孙梓宸________________ 指导老师： ________ 郑军__________________机械与汽车工程学院2014年6月29日设计任务书 (4)课程设计说明书正文 (5)序言 (5)一、.......................................................... 零件的分析6二、........................................................ 工艺规程设计7三、........................................................ 专用夹具设计14四、......................................................... 课程设计总结16五、................................................................ 致谢18六、............................................................ 参考文献19附件 (20)机碱鸟汽车工程拷眈机械制造工艺学课程设计设计任务书设计题目：轴承座零件的机械加工工艺规程及夹具设计（生产纲领中批或大批）设计内容：1、任务书和对应零件图1套2、毛坯图1张3、机加工工艺过程卡1套4、机加工工序卡1套5、夹具设计图（含装配图和必要零件图）1套6、课程设计说明书1份班级机制126设计者孙梓宸指导教师郑军2014年6月29日序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。
机械制造工艺学夹具设计说明书
机械制造工艺学课程设计题目：夹具设计学号： 2姓名：系别：矿业工程系专业班级：机指导老师：闫金顺完成时间：2017.05.19目录第一章零件的分析 (3)1.1轴的用途 (3)1.2 零件图 (3)1.3零件工艺分析 (3)1.3.1尺寸精度分析 (4)1.3.2表面粗糙度的要求分析 (4)1.2.3形位公差要求分析 (4)1.3.4其他技术要求分析 (4)第二章输出轴加工工艺的设计 (5)2.1 毛坯选择 (5)2.1.1毛坯的选择方法 (4)2.1.2毛坯的确定 (5)2.2定位基准的选择 (5)2.2.1粗基准的选择原则 (5)2.2.2精基准的选择原则 (6)2.2.3零件基准的确定 (7)2.3表面加工方法的选择 (6)2.4加工顺序的安排 (7)2.5 制定工艺路线 (7)2.6 工艺方案的比较与分析 (8)2.7切削用量及切削工时的计算 (9)2.7.1背吃刀量的确定 (9)2.7.2主轴转速的确定 (9)2.7.3 确定进给速度 (10)2.8计算切削用量 (10)2.8.1车外圆台阶 (10)2.8.2φ4mm铣刀铣键槽 (11)第三章夹具设计 (11)3.1 夹具类型及使用机床选择 (11)3.2 定位基准及定位元件选择 (12)3.2.1 工件定位面选择 (12)3.2.2 夹具定位元件选择 (12)3.2.3 定位元件限制不定度分析 (13)3.3 夹紧机构及夹紧元件初步选择 (13)3.4切削力计算 (14)3.4.1钻削力计算 (14)3.4.2 铣削力计算 (15)3.5 夹紧力计算 (15)3.6 夹具定位元件的设计 (16)3.7 对刀方式 (16)3.8 夹具体设计 (17)3.9夹具的总体设计 (17)第四章三维图 (20)参考文献 (21)工艺卡工序卡零件图装配图＋Q657695031微信第一章零件的分析1.1 轴的用途轴是组成机器的主要零件之一。
一切作回转运动的传动零件都必须要安装在轴上才能进行运动及动力的传动。
夹具设计说明书
机械制造夹具设计说明书学院: 机械与电气工程学院班级：机械姓名：学号：完成日期：2014 年12 月20 日夹具的用途：为了提高劳动生产率，保证加工质量，需要设计一些稳固工件以便于加工的夹具，本夹具具有两个用途：通过两个V形夹夹住圆柱类工件进行定心,用来钻孔等，防止工件在加工过程中震动;还可以用来固定圆柱类工件进行手工加工，如锯，打磨等。
本夹具夹住工件的尺寸要求应在Ф32-Ф40之间。
夹紧机构：在确定夹紧的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。
确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：1.安全性：夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。
2.手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。
3.夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
4.手动夹紧机构应操作灵活、方便。
结构分析:所设计的夹具装配图如下所示：零件组成：1 V形块夹爪:用来夹住工件的零件，它夹住工件的两个面粗糙度不宜过低，因为限制工件自由度的有些就要靠摩擦力限制的。
2 压缩弹簧：可以使两个V形夹爪自动松开，型号为2×8×40右3 夹爪轴：装配有套筒，轴承套，螺母，垫圈，与夹爪具间隙配合，承受的载荷很大，冲击力主要来源于加工零件时对夹爪的载荷的变化，因而轴的材料应具有很高的耐冲击和耐磨强度。
4.轴套:这个轴承套是套在夹爪轴上的5.标准螺母：代号为GB/T 6170-2000 M10，夹具中共用了6个。
6.隔套：是套装夹爪上用来防止夹爪轴滑动的，一边顶住在机座上。
7.弹簧垫圈：代号为GB/T 859-1987 M10，主要是用来防松的8.双面偏心轮：两个夹爪的转动就是靠双面凸轮的转动来实现转动以夹住工件的，其外圆弧表面的粗糙度要低，并且耐磨强度很高，因为其要和推杆摩擦滑动来运作的。
其上键槽是与型号为键 5×12 GB/T 1096-2003相配合的。
9.推杆：上面有方形凸起，可以防止在工作过程中发生转动，半圆表面是与双面偏心轮相切配合，为高副接触，集中力很大，特别是有冲击力时容易出现塑性变形，于是所用材料必须是耐磨，硬度很高的。
夹具设计说明书完整版
序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的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，它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。
对我个人来说，这次课程设计的意义很大，我希望能通过这次课程设计对自己以后将要从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，提高自己的实践能力。
由于能力有限，设计中海存在许多不足之处，恳请老师给予指教。
一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的是底板座架，它的作用是：一、建立设备基础，用于构架设备的支撑基础，并在此基础上安装轴类零件；二、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用；三、用于连接机器设备与地面的基础零件。
（二）零件的工艺分析底板座架总有三组加工表面，现分析如下：1、以φ45mm的外圆表面为中心的加工表面这一组加工表面包括φ45mm的外圆，以及退刀槽。
2、加工孔φ36H7（+00.025）mm的两个对称端面和三个台阶面。
3、加工三个阶梯孔、φ36mm孔和M10的螺纹孔。
由以上分析，对于以上三组加工表面，可以先加工第一组表面，然后利用专用夹具加工另外两个组的表面。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，考虑到它是底板座架，要求刚度、强度、耐压性能好，抗震性好，因此，选用铸件。
由于该零件的年产量为4000件，属于大批量生产，而且零件的外形尺寸不大，故可采用砂型铸造成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。
（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择正确和合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
（1）粗基准的选择轴类零件，以外圆作为粗基准。
按照有关粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个比加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准；取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。
铣键槽夹具设计说明书
夹具设计说明书目录（1）定位方案论证 (2)（2）定位误差分析 (3)（3）夹紧力校核 (3)（4）设计小结 (4)一、定位方案论证首先来确定定位方案和夹紧方案，一般来说，铣键槽只需限制5个自由度，即轴向旋转的自由度无需消除，但由于轴末端的外圆上有10个均布的Φ20的孔，并且有位置度要求，所以为了铣这键槽必须限制6个自由度。
方案一由于铣键槽这道工序在这整个输出轴加工工序中比较靠后，所以可以利用以加工部位进行定位。
由于轴末端10个孔已加工完，可以“一面两销”限制6个自由度进行定位，1个大平面限制3个自由度，1个短销限制2个自由度，再加1个削边销限制1个自由度，总共6个自由度全部消除，为了能够承受加工时的切削力，所以在有键槽的外圆下端使用调节支撑钉作辅助支撑，2个销为非标准件可以拧上螺母用来夹紧。
方案二考虑到输出轴本身的结构特点，属于轴类零件，故采用2个短V型块限制4个自由度，在轴的前端加上支撑钉限制1个自由度，使输出轴不能左右移动，最后利用轴末端已加工好的孔使用定位插销，限制1个自由度，使之不能轴向旋转。
夹紧装置采用铰链压紧装置。
经比较方案一虽然一面两销的定位方案比较容易，但是为了夹紧，2个销使用的是非标准件，另外键槽的定位基准是轴的前端，如果使用方案一，基准不重合，造成过大的定位误差。
而定位方案二比较合理，不但消除所有的自由度，并且在前端使用支撑钉定位基准与设计基准重合，减少了定位误差，夹紧方式可靠。
故最终采用方案二作为定位夹紧方案。
二、定位误差的计算加工键槽有2个尺寸要求，1个是键槽宽度相对中心线的对称度要求，由于此次定位方案使用V形块定位，通过V形块的对中性，对工件没有影响，所以定位误差为0.另一个是深度，有定位误差V形块△jb=0.02/2=0.01△jw=0.02/(2*sin(90/2))=0.014△dw=0.014-0.01=0.004三、夹紧力校核当夹紧机构所能提供的最大夹紧力大于工件定位所需的夹紧力时，夹紧机构夹紧可靠，故在校核夹紧力时应分别计算工件定位所需的夹紧力和夹紧机构所能提供的最大夹紧力。
机械制造工艺学课程设计-轴承座零件加工工艺及铣床夹具设计(全套图纸)
目录第一节课程设计任务书 (2)第二节轴承座的工艺分析及生产类型的确定 (3)第三节确定毛坯、绘制毛坯简图 (4)第四节拟定轴承座工艺路线 (5)第五节机床设备及工艺设备的选用 (8)第六节加工余量、工序尺寸和切削用量的确定 (8)第七节时间定额的计算 (12)第八节轴承座零件的铣床夹具设计 (13)第一节课程设计任务书一、课程设计内容设计课题：批量生产手柄零件机加工艺规程及其夹具设计设计零件：轴承座（参见图纸）；生产纲领：大批成批生产；1、总体要求1）能熟练地运用机械制造工艺学课程中的基本理论，以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。
2）能完成基本的结构设计。
学生通过亲手设计夹具（或量具）的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力，既经济合理，又能保证加工质量的夹具的结构设计能力。
3）学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称及出处，并能够做到熟练运用。
4）按时完成规定的设计工作量2、零件图和毛坯图要求1）在分析产品零件图纸的基础上，完成零件图的绘制。
注意审查图纸的结构和技术要求。
2）根据产品零件图和给定的材料，设计产品毛坯制造结构及尺寸，完成毛坯图纸绘制。
3、工艺规程设计1）确定所有加工表面的加工方法（链）。
根据表面加工要求、零件结构，参照教材和工艺设计手册，形成合理的工艺路线。
注意生产纲领影响加工节拍、设备、加工工艺等诸方面的先进性。
工艺方案必须与指导教师审查，接收审查的方案中应该用工序简图表示加工方案。
2）完成给定格式的“机械加工工艺过程综合卡片”的填写。
4、专用机床夹具设计1）在审定工艺方案后经指导教师同意并指定某一工序的专用机床夹具（或装备）的设计。
2）夹具方案的设计。
夹具方案包括原理方案和结构方案。
夹具原理方案指根据六点定位原理审定工艺规程中确定的定位方案，并确定相应的定位元件，对于精加工工序要求计算定位误差判断方案的合理性；夹具结构方案根据加工要求参照相关的夹具图册（图例）设计。
机床夹具设计课程设计说明书
摘要机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计,并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。
它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后进行一次预备训练。
此课程设计的目的：(1）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法,学会,拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计,初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
（2)培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
（３）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
此次是对一种大批量生产的拨叉类零件进行铣槽。
所设计的夹具必须保证这个通槽的各种尺寸精度,并且以最经济、最省时省力的方法来设计此套夹具。
通过对定位误差的分析,确定出采用大端面小心轴定位，夹紧装置采用螺旋压板夹紧机构。
对于我本人来说,希望能通过本次课程设计学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力。
关键字:夹具设计、制图、机械目录摘要................................................................................ 错误!未定义书签。
1设计任务............................................................................ 错误!未定义书签。
2 零件的定位.......................................................................... 错误!未定义书签。
２.1 零件的工艺和精度分析ﻩ错误!未定义书签。
2．2 定位设计...................................................................................... 错误!未定义书签。
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机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目“传动轴上键槽专用夹具设计”
班级：机制131
学生：徐仕阳
指导老师：梁春光
绵阳职业技术学院
年月零件图
一、专用夹具作用分析
专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。
夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。
正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。
二、任务分析
1.设计任务
（1）设计轴键槽铣削夹具
（2）加工工件两件如图1所示
（3）生产类型：单件生产
（4）毛坯：模锻件
（5）工艺内容;本工序在mm和48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。
在进行本工序前，定位基准和的外圆一加工，达到图纸技术要求。
该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，刀具选择标准键槽铣刀，本工序选用14e8和18e8键槽铣刀。
（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，槽深为5.5mm。
键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，对称度误差为0.040mm。
图一、轴零件图
图二、键槽铣削工序图
2.设计步骤
1）夹具类型的选择
由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。
故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板加紧机构。
2）定位装置的设计
（1）定位装置的确定。
方案一：以60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X
,Y,Z,Z`,四个自由度。
这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。
图样三、
方案二：工件以外圆和端面在V形块上和止动定位销定位，限制X,Y,Y`,Z,Z`五个自由度。
由于V形块定位精度高，工件轴向位置用止动定位销定位，能保证加工精度。
另外，加紧力方向与切入方向9垂直进刀）一致，且夹紧力在主要定位支撑面内，定位夹紧可靠，如图4所示。
从以上两个方案比较来看，方案二明显地优于方案一，故采用方案二作为本工序的定位方案。
图样四、
（2）定位误差分析。
选用标准V形块定位，不计其制造误差，所以工件采用和两外圆表面定位时，只有定位基准面的制造误差造成工件定位偏移，产生基准位移误差，而且方向不定，由此可知：
圆
（mm）
（mm）
考虑到定位基准面制造时的尺寸公差、圆柱度误差、圆跳动误差等随机误差综合因素的影响，所以用概率叠加法计算基准位移误差：
(mm)
(mm)
由此可知，两定位基准沿Z轴方向最大位移分别为0.021mm和0.0437mm，并且影响其键槽深度方向的尺寸精度。
工序尺寸；公差：（mm）
工序尺寸；公差（mm）
(mm)
(mm)
故采用此定位方案精度足够。
3.加紧装置设计
1)夹紧机构
根据该产品是单件小批量生产，因此夹具的夹紧机构也同样不宜太复杂，自动化程度也不能太高，采用螺旋压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。
2)夹紧力的计算
根据理论力学的力学平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即。
摩切
的计算。
根据《切削用量简明手册》，得：(1)铣削力矩
切
其中，，
设：，
所以
（N）
(2)夹紧力的计算。
由V形块定位夹紧力计算公式得：
切
总
取K=2.0.f=0.25
（N）
得
总
由于该夹具采用双压板夹紧机构，故每支压板只承受总夹紧力的一半，所以没根夹紧螺栓所承受的夹紧力：
(N)
(3)选择夹紧螺栓直径。
根据夹紧力方向和作用点的选择原理。
依照方案二;选用两只M12150的螺栓作为夹紧螺栓。
且置于工件的同一侧，铣削键槽垂直进刀时，切削力与夹紧力方向相同，和分别作用在定位支撑A和B两V形块上(如图3所示)。
切削扭矩
使工件转动。
为防止工
切
件发生转动，夹具夹紧机构应有足够的摩擦力矩与之平衡。
铣削时，若两压板与工件接触处的摩擦力矩忽略不计，铣削第一个键槽切入嘴深处时，轴向力最大，为最不利因素，假若作用在P点（如图4所示），将此处作为验算依据，在垂直于铣刀轴线平面内，根据力矩平衡原理，对支点B取矩，即=0，设为顺时针方向。
切
，，
切
得：(N)
又根据图5，由力矩平衡原理，得：
，
得：(N)
即A处螺栓需要承受556N的夹紧力。
当螺栓直径为12mm时，带手柄螺母夹紧达3510N，远大于所需夹紧力，故选用M12X150螺栓作为夹紧螺栓，安全可靠。
图样五、铣削受力图
（4）绘制夹具结构如图
夹具总装备图如图6所示。
图样六、
5.确定夹具具体技术要求和有关尺寸、公差配合
（1）V形块安装基面与夹具底座接合表面平面误差0.02mm。
（2）V形块轴线与导向定位键中心平面平行度在100mm内为0.05/mm。
对称度在100mm内为0.04/mm。
(3)止动定位销定位面与夹具安装基面的垂直度0.01mm。
（4）V形块与夹具体底座装合定位销公差配合H7/s6.
（5）导向定位销与夹具体底座装配取18H7/h9.
6.夹具精度分析
（1）与尺寸和有关的精度分析。
要保证和尺
寸方向的精度，必须控制夹具与铣床工作台在垂直方向的安装误差和V形块与夹具体底座安装误差，以及垂直方向位移误差和如图七所示的安装形式。
图样七、
由此可知，引起起安装误差的是V形块安装平面与底座上接触平面和夹具体底座下平面与机床工作台的平面度误差，即与共同作用的结果。
由于==0.02mm,=0.0201=0.021，
==0.2=0.067（mm）
允
因此=++=0.02+0.02+0.021=0.061（mm）-0.067mm 故夹具满足设计要求。
（2）定位导向键中心平面与工件轴心线平行度误差和对称度误差的分析。
若忽略V形块本身定位误差的影响，影响该平行度误差和对称度误差的因素则为夹具体在铣床工作台安装时间定位导向键制造误差。
由图1-21可知，导向定位键与夹具体公差配合为，两键距离为323mm。
两键槽公差：==0.021
两键公差：==0.043
键与槽配合最小间隙：==0
【机械制造工艺】
根据公式
===
由图1-22可知，定位导向键中心平面与工件轴心平行度误差和对称度误差分别为与。
故精度也达到了设计要求。
（3）键槽宽度精度分析。
由于铣削刀具按标准刀具选取，分别为和两种规格成型刀具，一次成型，而键槽宽度分别为和。
尺寸公差
工件=0.043mm，刀具公差
刀
=0.027mm，
刀工件
同样达
到精度要求。
7、绘制非标准件零件图及编写
将定位方案设计、夹紧方案设计、主要结构标准化处理、其他结构设计、总体设计、精度分析等比较详细地记述下来，作为设计说明书的内容。