机械设计制造及其自动化毕业实习报告.docx

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机械设计制造及其自动化毕业实习报告

毕

业

实

习

报

告

系部：

机械与动力工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

学号：

姓名：

指导教师：

毕业实习是学生深入生产实践、社会实践等一线实际取得感性认识，从中了解实际工作过程和生产或社会需求过程，综合所学理论知识，使认识深化发展。

总的来说，毕业实习既是学生学习、研究与实践成果的全面总结，又是学生综合素质和工程实践能力培养效果的检验。

它旨在让我们围绕专业及设计课题进一步了解与之有关的实际情况，进行资料的收集，为解决课题任务退工必要的条件。

实习方式主要使实地考察，观察与研究课题相关的技术设备运行情况，向企业的现场操作人员学习相关的只是，以便形成直观感受，从而提高到理论的高度研究、分析，找到解决问题的关键所在。

一、实习目的

毕业实习是使我们了解实际生产的规模，在实习过程中应该达到以下实习目的；

（1）使理论与实际相结合，进一步加深对本专业知识的了解，拓宽知识面；

（2）了解我国机械工业的发展情况，以及机械设备在实际生产中的应用；

（3）掌握机械设计的基本流程，各种参数的选取，各种影响因素的产生

（4）掌握机械制造的基本工艺流程，制造中加工设备，制造中存在并需要解决的问题；

（5）了解当前机械行业新知识、新文化和现代化生产情况；

（6）提高大学生的实践能力，为更顺利的完成毕业设计提供实践依据，培养学生吃苦耐劳的精神，为将来成为一名出色的机械工程师打好坚实的基础。

毕业设计是我们在大学校园的最后一个环节了，我们在学校学的好坏，将来会在这里得到检验。

本也是西又是毕业设计的必备环节，正因为如此，此次实习对学习机械专业的我们来说，就显得尤为重要。

早本次实习中，我们主要向使用者学习，了解产品存在的问题及改进的愿望和要求，由此可减少设计的盲目性，提高效率。

二、实习时间

2014.3.17-2014.4.18

三、实习单位简介

中国一拖责任有限公司（原第一拖拉机制造厂）是我国“一五”期间兴建的156个重点建设项目之一，是我国农机行业的特大型企业。

创建于一九五五年初，一九五九年十一月正式投产，经过四十余年的发展，从单一品种履带拖拉机发展成为目前以拖拉机、汽车、工程机械三大支柱产品，八个系列，三十多个品种上百个型号的综合性机械制造行业。

工程机械厂（简称七零四分厂）是一拖责任有限公司下属的一个工程机械专业生产厂。

场址位于一拖大院东部。

占地面积7.72万平方米，厂房面积5.54万平方米。

工程机械厂现有职工1205人，其中管理人员220人，工程机械人员180人。

拥有固定资产（原值）2.1亿，厂部下属6个生产车间和13个科室。

生产车间有3个机械加工车间和下料车间，焊接车间以及总装车间。

主要生产设备510台，其中金切设备364台，有数控机床10台，其中引进国外先进的大型加工中心10台，国内加工中心3台，大型装配线一条，部件装配线一条。

职能科室主要有技术科、检查科、机动科、工具科、生产科等13个科室。

从事工艺设计、新产品开发、质量控制、生产保障、生产运行指挥等各方面，形成了一个完备的生产系统和未来保证体系。

目前，工程机械厂主要承担YZJ振动压路机系列，WY32液压挖掘机系列以及100马力履带拖拉机零部件的加工、制造、装配（整机）生产任务。

几十年来，工程机械厂不断发展壮大，品种产量逐年增加，九八年实现销售收入3.2亿，利润两千八百万。

四、基本要素分析

4.1、产品P--产量Q分析

企业生产的产品品种的多少以及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，直接影响着工厂的总体布局及生产设备的布置形式。

在新建、改建、扩建企业时，首先要确定企业未来生产的产品及其生产纲领，必须对企业未来产品与产量关系--生产类型进行深入分析，进一步优化设计制造系统和确定其最优的工艺过程，这是工厂布置设计的前提。

工程机械厂（简称七零四分厂）是一拖责任有限公司下属的一个工程机械专

业生产厂。

目前，工程机械厂主要承担YZJ振动压路机系列，WY32液压挖掘机

系列以及100马力履带拖拉机零部件的加工、制造、装配（整机）生产任务。

1、生产纲领的确定

工程机械生产的产品有三大系列，64种产品组成，其压路机系列（YZJ14/YZJ10）,计划年产纲领数量200台。

表4-1

序

号

产品

名称

型号与规

格

年产数量（台）

每台重量（吨）

年产重量（吨）

压路机

YZJ10

110

9.3

1023

压路机

YZJ14

13.4

1206

合计

200

2229

选定年产量最大的YZJ10型为代表产品，另一种为被代表产品，其折合产量旳计量入表4-2

表4-2压路机被代表产品折合产量

产品

型号

重量折合系数

批量折合系数

复杂性

折合系

数

总系数

折合产量（台）

N/nx

YZJ14

1.27

100/99

1.02

1.29

116

合计

压路机折合纲领=代表产品产量+被代表产量折合量=110+116=226台

4.2、生产工艺过程分析（R分析）

工艺过程指根据所生产的产品品种、数量等设计出的工艺流程、物流路线、工序顺序等。

工艺过程的制定影响着各作业单位之间的关系、物料搬运路线、仓库及堆放地的位置等。

1、产品组成分析

产品的工艺过程必须在深入了解产品组成、各部门的加工要求后，才能制定出。

在机械制造业，产品大多是机器设备，这样的产品的组成是很复杂的，对于每种产品一般由数个部件组成，每个部件又由多个零件组合而成，有些零件可能需要自制，而另一些零件甚至部件则可能需要外购。

其主要生产工艺调查如下：

（1）振动轮零件加工工艺过程：

备料、卷制、焊接----镗、钻----清理、刷漆----暂存

（2）前车架加工工艺过程表：

备料、锻压成型----镗、钻----组焊、装配----喷漆、暂存

（3）后车架加工工艺过程表：

备料、校正----镗----组焊、装配----喷漆----暂存

（4）后桥加工工艺程表：

备料----镗车----组装、磨合----暂存

（5）变速箱加工工艺过程表：

备料----机加工----喷漆----暂存

（6）铰接架加工工艺过程表：

备料----粗加工----热处理----精加工----喷漆、暂存

2、典型零件的加工工艺

下面轴、齿轮、轴承、弹簧和箱体为例，简要说明在中小型工厂进行单件或小批量生产时的制造过程。

1）轴

轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。

它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。

轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。

根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。

轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。

轴的毛坯有圆钢、锻件和铸件等。

光轴和直径相差不大的阶梯轴，用圆钢切削加工，较为经济；当轴的阶梯直径相差悬殊或对机械性能要求较高时，应采用锻件。

在轴的工艺路线中，应恰当安排热处理工序。

对机械性能要求不高的轴，可在粗车外圆后进行正火处理；对机械性能要求较高的轴，应在粗车外圆后进行调质处理，与滑动轴承配合轴颈等要求耐磨的表面，可在磨削后进行表面淬火，以提高其硬度。

轴的大部分切削加工是在车床上进行。

对于表面粗糙度为Ra6.3~Ra1.6的外圆面用车削即能达到；要求表面粗糙度为Ra0.8~Ra0.2时则需要进行磨削。

为保证各外圆面的同轴度要求，精车和磨削时应采用顶尖定位安装，故车削前需在轴的两端钻出中心孔。

轴上键槽等其他表面一般都安排在精车外圆之后进行，以免精车时因断续切削引起振动和损坏刀具，但应安排在精磨外援面之前铣键槽，以防止铣键槽时破外圆面已经达到的尺寸公差和表面粗糙度。

由此可知，制造阶梯轴的工艺路线大致为：

圆钢下料或锻造----粗车外圆----热处理（正火或调质）----精车外圆----加工次要表面（如车螺纹、铣键槽、钻孔等）----热处理（如表面淬火等）----磨削外圆。

2）齿轮（以圆柱齿轮为例）

齿轮是机械工业的标志性零件，它是用来按规定的速比传递运动和动力的重要零件，在各种机器和仪器中应用非常普遍。

1.圆柱齿轮结构特点和分类

齿轮的结构形状按使用场合和要求不同变化，其分为：

盘形齿轮、内齿轮、连轴齿轮、套筒齿轮、扇形齿轮、装配齿轮。

2.圆柱齿轮的精度要求

齿轮自身的精度影响其使用性能和寿命，通常对齿轮的制造提出以下精度要求：

1）运动精度

确保齿轮准确的传递运动和恒定的传动比，要求最大转角误差不能超过相应的规定值。

2）工作平稳性

要求传动平稳，振动、冲击、噪声小。

3）齿面接触精度

为保证传动中载荷分布均匀，齿面接触要求均匀，避免局部载荷过大、应力集中等造成过早磨损或折断。

4）齿侧间隙

要求传动中的非工作面留有间隙以补偿温升、弹性形变和加工装配的误差并利于润滑油的储存和油膜的形成。

3.齿轮材料、毛坯和热处理

⑴材料选择

根据使用要求和工作条件选取合适的材料，普通齿轮选用中碳钢和中碳合金钢，如40、45、50、40MnB、40Cr、45Cr、42SiMn、35SiMn2MoV等；要求高的齿轮可选取20Mn2B、18CrMnTi、30CrMnTi、20Cr等低碳合金钢；对于低速轻载的开式传动可选取ZG40、ZG45等铸钢材料或灰口铸铁；非传力齿轮可选取尼龙、夹布胶木或塑料。

⑵齿轮毛坯

毛坯的选择取决于齿轮的材料、形状、尺寸、使用条件、生产批量等因素，常用的毛坯种类油：

1）铸铁件：

用于受力小、无冲击、低速的齿轮；

2）棒料：

用于尺寸小、结构简单、受力不大的齿轮；

3）锻坯：

用于高速重载齿轮；

4）铸钢坯：

用于结构复杂、尺寸较大不宜锻造的齿轮。

⑶齿轮热处理

在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工的难易程度。

一般在齿轮加工中有两种热处理工序：

1）毛坯的热处理

为了消除锻造和粗加工造成的残余应力、改善齿轮材料内部的金相组织和切削加工性能，在齿轮毛坯加工前后通常安排正火或调质等预热处理。

2）齿面的热处理

为了提高齿面硬度、增加齿轮的承载能力和耐磨性而进行的齿面高频淬火、渗碳淬火、氮碳共渗和渗氮等热处理工序。

一般安排在滚齿、插齿、剃齿之后，珩齿、磨齿之前。

4.1齿轮齿面加工方法的分类

按齿面形成的原理不同，齿面加工可以分为两类方法：

⑴成形法

用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿面的方法，如铣齿、拉齿和成型磨齿等；

⑵展成法

齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动切出齿面的方法，工件的齿面由刀具的切削刃包络而成，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿等。

4.2圆柱齿轮齿面加工方法的选择

齿轮齿面的精度等级要求大多较高，加工工艺复杂，选择加工方案是应综合考虑齿轮的结构、尺寸、材料、精度等级、热处理要求、生产批量及工厂加工条件等。

常用的齿面加工方案见表4-3

表4-3齿面加工方案

齿面加工方案

齿轮精度

等级

齿面粗糙

度Ra

适用范围

铣齿

9级以下

6.3~3.2

单间修配生产中，加工精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮

拉齿

7级

1.6~3.2

大批量生产7级内齿轮，外齿轮拉刀制造复杂，故少用

滚齿

8~7级

3.2~1.6

各种批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮

插齿

1.6

各种批量生产中，加工中等质量的内外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条

滚（或插）齿-淬火-珩齿

0.8~0.4

用于齿面淬火的齿轮

滚齿-剃齿

7~6级

0.8~0.4

主要用于大批量生产

滚齿-剃齿-淬火-珩齿

0.4~0.2

滚（插）齿-淬火-磨齿

6~3级

0.4~0.2

用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高

滚（插）齿-磨齿

6~3级

4.3齿轮齿形的机械加工余量（mm）

齿轮模数（mm）

精滚、精插余量a

0.6

0.75

0.9

1.05

1.2

1.35

1.5

1.7

1.9

2.1

2.2

剃齿余量a

齿轮直径

≤50

0.08

0.09

0.1

0.11

0.12

50~100

0.09

0.1

0.11

0.12

0.14

100~200

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

磨齿余量a

0.15

0.2

0.23

0.26

0.29

0.32

0.35

0.38

0.4

0.45

0.5

渗碳齿轮余量a

齿轮直径

≥40~50

0.45

0.5

0.6

>50~75

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

>75~100

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

>100~150

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

>150~200

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

>200

0.6

0.65

0.7

0.75

准齿轮加工余量a

0.4

0.5

0.57

0.65

0.72

0.8

0.87

0.93

1.0

1.07

1.5

蜗轮精加工余量a

0.8

1.0

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

蜗杆精加工余量a

粗铣后精车

0.8

1.0

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

淬火后精磨

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.7

0.8

3）轴承

轴承（“Bearing”，日本人称“轴受”）是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。

也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。

轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。

它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。

按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。

1.轴承的分类

1．按滚动轴承结构类型分类

（1）轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：

1）向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。

按公称接触角不同，又分为：

径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：

向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。

2）推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。

按公称接触角不同又分为：

轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承：

推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

（2）轴承按其滚动体的种类，分为：

1）球轴承----滚动体为球：

2）滚子轴承----滚动体为滚子。

滚子轴承按滚子种类，又分为：

圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm;圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。

（3）轴承按其工作时能否调心,分为:

1）调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承;2）非调心轴承（刚性轴承）----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

（4）轴承按滚动体的列数,分为:

1）单列轴承----具有一列滚动体的轴承;2）双列轴承----具有两列滚动体的轴承;3）多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。

（5）轴承按其部件能否分离,分为：

1）可分离轴承----具有可分离部件的轴承；2）不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。

（6）轴承按其结构形状（如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等）还可以分为多种结构类型。

2.按滚动轴承尺寸大小分类轴承按其外径尺寸大小，分为:

（1）微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承；

（2）小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承；（3）中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承；（4）中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承；（5）大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承；（6）特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。

2.轴承的加工工艺

轴承套圈磨削加工工艺

轴承的类型、尺寸和精度不同，其套圈的磨削工艺过程也不一样，但基本加工工艺差别不大，外圈磨削工艺一般都是磨端面、磨外径（多次循环）、磨外沟（滚）道、超精外沟（滚）道，内圈磨削工艺为磨端面、磨内外径、磨内径、磨内沟（滚）道、超精内沟（滚）道，。

实际生产过程中，要根据留量的大小，决定是否采用粗、精二次磨削，从而来达到产品的技术要求。

1）.小型、中小型球轴承套圈磨加工工艺

外圈：

磨双端面—粗磨外径—细磨外径—终磨外径—自动上料—磨外沟—退磁—自动提升—超精外沟道—自动排料—修磨外径

内圈：

磨双端面—磨内外径—自动上料—磨内沟—退磁—自动提升—磨内径—退磁清洗—内径检测—自动提升—超精内沟道—自动排料

2）.中大型球轴承磨超自动线加工工艺

外圈：

自动上料—粗磨外沟—退磁—自动提升—精磨外沟—退磁—自动提升—超精外沟道

内圈：

自动上料—粗磨内沟—退磁—自动提升—精磨内沟—退磁—自动提升—粗磨内径—退磁—自动提升—精磨内径—退磁清洗—内径检测—自动提升—超精内沟道

3）.中小型圆锥滚子轴承磨超自动线加工工艺

外圈：

不等速磨双端面—粗磨外径—细磨外径—终磨外径—自动上料—粗磨外滚道—退磁—自动提升—精磨外滚道—退磁—自动提升—超精外滚道—自动排料

内圈：

不等速磨双端面—自动上料—粗磨内滚道—退磁—自动提升—精磨内滚道—退磁—自动提升—磨内径—退磁清洗—内径检测—自动提升—磨挡边—退磁—自动提升—超精内滚道—自动排料

滚动体加工工艺

钢球的加工工艺应满足其成品的标准要求，使钢球具有高寿命、低噪声、低摩擦力和高可靠性。

综合而言一般有以下几种基本加工方法：

1）小循环加工工艺用于小型钢球加工和生产量不多的情况。

2）大循环加工工艺用于批量大、精度高的钢球生产。

3）单盘多沟加工工艺用于批量小、精度高的淬火后钢球的研磨和精研。

4）单盘单沟加工工艺用于直径较大的钢球的生产。

5）单个钢球加工工艺用于特大型钢球（直径Ф200mm以上）的生产。

钢球的加工工艺随着球坯的原材料、钢球的规格（尺寸和精度等级）以及生产条件的不同而有所差异，但基本加工工艺大致相同，通常有以下几种：

（1）小型钢球（Ф3~Ф10mm）

冷镦—光球—热处理—表面强化处理—硬磨—初研—精研1—精研2

（2）中小型钢球（Ф10~Ф16mm）

冷镦—光球—热处理—表面强化处理—硬磨—初研—精研1—精研2

（3）中大型钢球（Ф16~Ф28mm）

冷（热）镦或热轧—退火（热镦或热轧时用）—光球—热处理—表面强化处理—硬磨—初研—精研1—精研2

（4）大型钢球（Ф28~Ф50mm）

材料加热—热镦或热轧—退火—光球—热处理—表面强化处理—硬磨—初研—精研1—精研2

（5）特大型钢球（Ф50~Ф80mm）

材料加热—热切—加热—热镦—退火—车环带—光球—热处理—硬磨—初研—精研1—精研2

（6）特大型钢球（Ф80~Ф120mm）

材料加热—热镦（锻造）—退火—车环带——软磨（单粒）—热处理—硬磨（单粒）—初磨—精研1—精研2

2.滚子加工工艺

滚子的种类较多，有圆锥滚子、圆柱滚子、球面滚子、滚针和螺旋滚子等。

滚子的形状虽然多种多样，但主要加工工艺大同小异。

（1）圆锥滚子加工工艺

毛坯成形（冷镦或车制）—软磨外径—软磨端面—热处理—光饰—粗磨外径—细磨外径—磨球基面—终磨外径—外径凸度超精—终检、外观、选别—清洗、涂油、包装

（2）短圆柱滚子加工工艺

冷镦成形（冷镦或车制）—软磨外径—软磨端面—热处理—光饰—粗磨外径—粗磨端面—细磨端面—细磨外径—探伤—终磨端面—终磨外径—超精外径—终检、外观、选别—清洗—涂油包装

（3）球面滚子加工工艺

毛坯成形（冷镦或车制）—串光—软磨外径—软磨端面—热处理—光饰—粗磨端面—粗磨外径—终磨端面（磨球端面）—细磨外径—终磨外径

3.保持架工艺

保持架的加工方法有冲压法、车削法、压铸法和注塑法，也有采用焊接法和粉末冶金方法的。

（1）冲压件浪形保持架加工工艺

剪料—裁环—成形—整形—冲铆钉孔—光饰—（酸洗）—清理—涂油包装

（2）多工位压力机加工带铆钉的浪形保持架加工工艺

下料—预成形—成形—冲铆钉孔—扩铆钉孔—切断钢丝—冲铆钉头

（3）筐形保持架的加工工艺

剪料—切料、成形、冲装置定位孔—冲窗孔—窗孔压坡—车断面—切底—扩张—光饰—（酸洗）—清洗—涂油包装

4.装配工艺

在滚动轴承的生产过程中，装配式最后的工序，它主要是把经过多种工序生产的轴承零件按一定的技术条件组装成合格的成品。

（1）中小型密封球轴承装配工艺

内、外套圈退磁清洗—分选、合套—装钢球—装保持架—铆合—外观、游隙检测—轴承退磁清洗（多次）—烘干—注脂、压盖、匀脂—振动检测—涂油、包装

（2）圆锥滚子轴承装配工艺

内、外套圈退磁清洗—内圈分选—装滚子—收缩保持架—内组件退磁清洗—烘干—涂油、包装

（3）微小型轴承全自动装配生产线工艺

内、外套圈退磁清洗—全自动电脑选配合套—半成品清洗—全自动装球、装保持架、铆合—退磁—成品清洗（多次）—灵活性、游隙检测—红外线烘干—注脂、压盖、匀脂—振动检测—涂油、包装

4）小型圆锥滚子轴承全自动装配生产线工艺

内、外套圈、保持架及滚子清洗—组装内组件—收缩保持架—检查装配高及外观—内组件退磁清洗—灵活性检测—尺寸精度检查—涂油、包装

4.弹簧

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。

用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。

亦作“弹簧”。

一般用弹簧钢制成。

弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。

4.1弹簧的分类

按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。

普通圆柱弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。

弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理

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