CN105619150B - 制动机构及采用该制动机构的加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种加工装置,包括固定座、设置在固定座内的滑动组件、装设于滑动组件上的加工组件及设置在固定座内的制动机构。加工组件能够在滑动组件的驱动下相对固定座运动,制动机构包括齿条、安置件、基座、复位件、制动件及弹性件,齿条固定在滑动组件上,安置件固定在齿条上,基座滑动地装设在安置件或制动件上,基座上设有导向部,复位件的两端分别抵持基座及安置件,制动件可滑动地设置在安置件上,制动件包括导引部及固定在导引部上的啮合部,导引部与导向部滑动配合,弹性件设置在基座与制动件之间,弹性件与复位件分别位于制动件的两侧。本发明的加工装置能够在掉电时有效地防止加工组件及滑动组件在惯性作用下继续运动。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域,尤其涉及一种加工装置及该加工装置采用的制动机构。
背景技术
在工件的加工过程中,刀具在驱动件的驱动下运动,以对工件进行加工。利用直线电机驱动刀具进给对工件进行加工,可提高工件加工的效率及品质。然而,直线电机掉电时,由于惯性作用,刀具会继续运动,因而存在划伤产品的隐患。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种能够及时制动的制动机构及采用该制动机构的加工装置。
一种制动机构,该制动机构包括齿条、安置件、基座、复位件、制动件及弹性件,该安置件固定在该齿条上,该基座滑动地装设在该安置件或该制动件上,该基座上设有导向部,该复位件的两端分别抵持该基座及该安置件,该制动件可滑动地设置在该安置件上,该制动件包括导引部及固定在该导引部上的啮合部,该导引部与该导向部滑动配合,该弹性件设置在该基座与该制动件之间,该弹性件与该复位件分别位于该制动件的两侧,在该复位件及该弹性件的弹性力的作用下,该导引部能够沿着该导向部运动以使该啮合部与该齿条啮合。
一种加工装置,包括固定座、设置在该固定座内的滑动组件,及装设于该滑动组件上的加工组件,该加工组件能够在该滑动组件的驱动下运动,该加工装置还包括设置在该固定座内的制动机构,该制动机构包括齿条、安置件、基座、复位件、制动件及弹性件,该齿条固定在该滑动组件上,该安置件固定在该齿条上,该基座滑动地装设在该安置件或该制动件上,该基座上设有导向部,该复位件的两端分别抵持该基座及该安置件,该制动件可滑动地设置在该安置件上,该制动件包括导引部及固定在该导引部上的啮合部,该导引部与该导向部滑动配合,该弹性件设置在该基座与该制动件之间,该弹性件与该复位件分别位于该制动件的两侧,在该复位件及该弹性件的弹性力的作用下,该导引部能够沿着该导向部运动以使该啮合部与该齿条啮合,从而使该滑动组件及该加工组件停止运动。
本发明的加工装置在掉电时,在该复位件及该弹性件的弹性力的作用下,制动件能够与齿条啮合,以使滑动组件及加工组件停止运动,有效地防止加工组件在滑动组件的惯性作用下继续运动而划伤工件。
附图说明
图1是本发明的加工装置立体组装示意图。
图2是图1所示加工装置部分立体组装示意图。
图3是图1所示加工装置部分立体分解示意图。
图4是图1所示加工装置的加工组件省略管道的立体分解示意图。
图5是图4所示加工组件省略管道、传送件、套设件及进液接头的放大图。
图6是图4所示加工组件省略管道及套设件的立体组装示意图。
图7是图6所示省略管道及套设件的加工组件沿VII-VII剖面示意图。
图8是图1所示加工装置中的制动机构的立体组装示意图。
图9是图8所示制动机构沿IX-IX的剖面示意图。
图10是本发明的制动机构部分立体分解图。
图11是图8所示制动机构立体分解图。
图12是图11所示制动机构另一视角的立体分解图。
图13是图10所示的制动机构去掉驱动件的另一视角的部分立体分解示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图3,本发明的加工装置100包括固定座10、滑动组件30、加工组件50及制动机构70。滑动组件30及制动机构70设置在固定座10内。加工组件50部分凸出固定座10,用于对工件(图未示)进行加工。加工组件50装设于滑动组件30上,以使滑动组件30能够驱动加工组件50运动。制动机构70设置在滑动组件30上,以使滑动组件30停止滑动。本实施方式中,加工装置100用对工件进行车削。可以理解,在其他实施方式中,加工装置100还可以对工件进行打磨、铣削等。
固定座10包括相对设置的第一固定板11及第二固定板12。
滑动组件30包括两个定子31、动子33、两个滑轨35、两个滑动件37及安装件39。两个定子31的一侧分别垂直固定于固定座10的第一固定板11内,且两个定子31相互平行设置。每一定子31朝向另一定子31的一侧固定有多个永磁体311。多个永磁体311均匀间隔设置。两个定子31上的多个永磁体311共同形成一滑动通道313。动子33呈“工”形状。动子33的一端可滑动地设置于滑动通道313内,且动子33的另一端凸伸至滑动通道313外。两个滑轨35分别固定于相应的定子31远离第一固定板11的一侧上,且两个滑轨35相互平行设置。两个滑动件37分别可滑动地设置于相应的滑轨35上,且两个滑动件37相互平行设置。安装件39呈板状。安装件39固定于动子33上,且安装件39的两侧分别固定于两个滑动件37远离相应的滑轨35的一侧上。
请同时参阅图4至图7,加工组件50装设于安装件39上。加工组件50包括固定件51、套设件52、传送件53、装设件54、进液接头55、第一出液接头56、第二出液接头57及加工件58。可以理解,在其他实施方式中,出液接头的数量并不局限于本实施方式中的两个,即第一出液接头56及第二出液接头57,其数量只要大于两个即可。
固定件51大致呈长方体板状,固定件51的一侧固定于安装件39上,且固定件51远离安装件39的一侧朝向安装件39凹陷形成有一安装部511。安装部511的底面沿其轴线方向朝向安装件39凹陷形成有一连通孔513。固定件51上凹陷形成有一与连通孔513连通的安装孔515,且安装孔515的轴线与连通孔513的轴线垂直。套设件52的截面为中空T形。套设件52的一端固定于固定座10上,且套设件52的另一端收容于固定座10内。套设件52的轴线与固定件51的轴线重合。传送件53呈杆状。传送件53的一端收容于安装部511内,且固定于固定件51上。传送件53的另一端可活动地穿过套设件52至固定座10的外侧。传送件53靠近安装部511的一端沿其轴线方向开设有一贯穿孔531。
装设件54包括本体541及固定于本体541上的固定部543。装设件54的本体541收容于贯穿孔531内,且装设件54固定于传送件53上。本体541沿其轴线方向上开设有一通道5411,且通道5411的轴线与贯穿孔531的轴线重合。固定部543包括连接面5431、安装面5432、第一固定面5433及第二固定面5434。连接面5431垂直于本体541的轴线。安装面5432平行于本体541的轴线,且安装面5432远离本体541凹陷形成有一装设部5430。连接面5431与第一固定面5433、第二固定面5434及安装面5432均相连,连接面5431位于安装面5432及第一固定面5433之间。第一固定面5433与连接面5431共同形成的二面角的平面角为钝角,且第一固定面5433朝向背离安装面5432延伸。第二固定面5434与连接面5431共同形成的二面角的平面角为钝角,且第二固定面5434朝向背离安装面5432延伸。第一固定面5433与第二固定面5434共同形成的二面角的平面角为钝角。第一固定面5433朝向本体541的方向凹陷形成有与通道5411连通的第一收容孔5435。第二固定面5434朝向本体541的方向凹陷形成有与通道5411连通的第二收容孔5436。进液接头55固定于安装孔515内,且与安装孔515连通。可以理解,在其他实施方式中,第一固定面5433及第二固定面5434也可朝向靠近安装面5432的方向延伸。
第一出液接头56及第二出液接头57分别固定于第一固定面5433及第二固定面5434上。本实施方式中,第一出液接头56与第二出液接头57的结构相同,为简化说明,下面就第一出液接头56做具体介绍。第一出液接头56包括接头本体561及固定于接头本体561上的凸伸部563。接头本体561呈圆柱状,且接头本体561沿其轴线方向开设有一通孔(图未示)。凸伸部563呈大致呈L形状。凸伸部563的一端固定于接头本体561上,且凸伸部563靠近接头本体561的一端开设有一与通孔相连通的开口5631。第一出液接头56的接头本体561穿设于第一收容孔5435内,且第一出液接头56固定于第一固定面5433上。第一出液接头56的通孔的轴线与第一收容孔5435的轴线重合,且第一出液接头56的开口5631与第一收容孔5435连通。第一出液接头56上的开口5631朝向装设部5430设置。第二出液接头57的接头本体561穿设于第二收容孔5436内,且第二出液接头57固定于第二固定面5434上。第二出液接头57的通孔的轴线与第二收容孔5436的轴线重合,且第二出液接头57的开口5631与第二收容孔5436连通。第二出液接头57上的开口5631朝向装设部5430设置。
加工件58固定于装设部5430上,且第一出液接头56与第二出液接头57位于加工件58的两侧。第一出液接头56上的开口5631及第二出液接头57上的开口5631朝向加工件58。本实施方式中,加工件58为车削时所用的刀片。
管道59由第一固定板11外侧穿设至固定座10内部并延伸至与进液接头55连通。进一步地,加工装置100还包括支撑件60。支撑件60呈“J”形状,且支撑件60的一端固定于安装件39上。本实施方式中,管道59由第一固定板11上的孔(图未示)传入固定座10内,并绕过支撑件60延伸至与进液接头55连通。
进一步地,加工组件50还包括固持件501及断屑件502。固持件501固定于安装面5432上。断屑件502固定于固持件501朝向装设部5430的一侧上。断屑件502位于加工件58与固持件501之间,且断屑件502支撑于加工件58上。断屑件502呈圆台状,且断屑件502靠近加工件58的一端的直径小于加工件58靠近断屑件502的直径。断屑件502的外圆周上形成有一断屑面5021,用以断裂加工件58加工工件时的加工屑。
请同时参阅图2、图8和图9,制动机构70包括齿条72、安置件74、基座75、复位件76、制动件77及弹性件79。齿条72固定在安装件39上。安置件74固定在齿条72上。基座75可滑动地装设在安置件74上。复位件76的两端分别抵持基座75及安置件74。制动件77可滑动地设置在安置件74上,其能够在加工装置100掉电时与齿条72啮合从而使安装件39和动子33停止运动。弹性件79设置在基座75与制动件77之间,弹性件79与复位件76分别位于制动件77的两侧。
齿条72固定在滑动组件30的安装件39上,且沿动子33的滑动方向延伸。齿条72的两侧分别形成啮合齿。进一步地,制动机构70还包括驱动件73,用以驱动基座75相对安置件74运动。驱动件73设置在安置件74的一侧并邻近弹性件79。请同时参阅图10,驱动件73包括驱动本体732、驱动轴734及推抵块736。驱动轴734活动地装设在驱动本体732上朝向安置件74的一端,推抵块736固定在驱动轴734远离驱动本体732的端部。在本实施方式中,驱动件73为气缸。
请同时参阅图10至图11,安置件74大致呈方形板状,其包括底座742及盖设在底座742上的上壳744。底座742固定在齿条72上且与驱动件73间隔设置。底座742上邻近驱动件73间隔贯通开设两个滑槽746,且两个滑槽746位于齿条72的两侧。底座742远离齿条72的表面上凸设有止挡部748。止挡部748设于复位件76与制动件77之间,用以对制动件77进行限位。请参阅图12,上壳744靠近驱动件73凹设形成收容部7442,用于收容基座75。收容部7442靠近驱动件73的侧壁贯通开设穿插孔7445,穿插孔7445与收容部7442联通。收容部7442远离驱动件73的侧壁沿动子33的滑动方向贯通开设安置孔7446,用于收容复位件76。在本实施方式中,安置孔7446的数量为两个,相对且间隔地贯通开设在收容部7442远离驱动件73的侧壁。
请同时参阅图12至图13,基座75包括基体752及间隔凸设在基体752朝向齿条72表面上的侧板753、延伸部754、凸块755及配合部757。侧板753凸设在基体752远离驱动件73的端部。侧板753远离齿条72的面上间隔形成两个凸起7532。延伸部754大致呈“凸”字状,其凸设在基体752远离侧板753的端部,且延伸部754远离侧板753的一端可由上壳744的穿插孔7445中伸出。延伸部754沿动子33的滑动方向贯通开设有贯通孔7542(请参阅图13)。凸块755大致呈梯形状,其大致凸设于基体752的中部。凸块755具有两个倾斜侧面7552,且两个倾斜侧面7552之间的距离随着远离驱动件73的方向逐渐减小。凸块755与延伸部754之间形成滑移部756。配合部757凸设在侧板753朝向延伸部754表面的两端。配合部757上对应两个倾斜侧面7552形成有两个倾斜侧壁7572(请参阅图13),倾斜侧壁7572与倾斜侧面7552平行且相对地设置以于其间形成导向部758,导向部758与滑移部756相连通。侧板753与凸块755远离驱动件73的侧面之间形成连通槽759,连通槽759连通导向部758。
请再次参阅图9及图11,在本实施例中,复位件76的数量为两个,每个复位件76收容在一个安置孔7446中。复位件76包括加强杆762及复位部764。加强杆762的一端固定在基座75的侧板753上。在本实施例中,复位部764为弹簧。复位部764的长度大于加强杆762的长度。复位部764套设在加强杆762上,且其两端分别抵接在基座75的侧板753及安置孔7446远离驱动件73的端面上。
制动件77包括滑动本体771及设在滑动本体771上的导引部772及啮合部774。导引部772凸设在滑动本体771朝向基座75的表面且与导向部758相适配。导引部772可滑动地收容在导向部758内。啮合部774固定在滑动本体771上,且可滑动地穿设滑槽746。啮合部774朝向齿条72的表面形成与齿条72相适配的啮齿,当导引部772沿着导向部758朝远离驱动件73的方向运动时,啮合部774能够在滑槽746中朝靠近齿条72的方向运动,以与齿条72啮合从而阻止安装件39及动子33继续运动;当导引部772沿着导向部758朝靠近驱动件73的方向滑动时,啮合部774能够在滑槽746中朝远离齿条72的方向运动以解除啮合部774与齿条72之间的啮合,从而使安装件39及动子33的运动顺畅。
请同时参阅图9、图10及图12,在本实施方式中,弹性件79收容于延伸部754的贯通孔7542中,且其设置在基座75与制动件77之间。具体为,制动机构70还包括抵接件78,抵接件78可滑动地设置在滑移部756上并位于弹性件79及制动件77之间,弹性件79的两端分别抵持抵接件78与基座75。进一步地,抵接件78朝向侧板753的一侧间隔凸设形成两个抵接部782,抵接部782与制动件77的导引部772和滑动本体771相抵。
组装时,将两个定子31平行固定于固定座10内,将两个滑轨35分别固定于相应的定子上,将动子33可活动地置于两个定子31之间,将固定有安装件39的两个滑动件37可滑动地设置于相应的滑轨35上;将装设有进液接头55的固定件51固定于安装件39上,将套设件52固定于固定座10上,将传送件53的一端可活动地穿过套设件52至固定座10外,将传送件53的另一端固定于固定件51上;将装设件54固定于传送件53上,将加工件58固定于装设件54上,将第一出液接头56及第二出液接头57分别固定于装设件54上,且使第一出液接头56的开口5631及第二出液接头57的开口5631对准加工件58的两侧;将固定有断屑件502的固持件501固定于装设件54上。
组装制动机构70时,首先,将基座75可滑动地收容在收容部7442内,将复位件76收容在安置孔7446内;其次,将弹性件79收容在延伸部754的贯通孔7542内,将抵接件78可滑动地装设在滑移部756内,使制动件77的导引部772可滑动地收容在导向部758内,然后,将底座742固定在上壳744上,然后使啮合部774可滑动地穿设底座742的滑槽746,最后,将底座742与驱动件73间隔设置在齿条72上,将齿条72固定在安装件39上且沿动子33的滑动方向延伸。
使用时,将一端连通进液接头55的管道59的另一端与外界冷却液(图未示)接通,将两个定子31接通外界电源,根据电磁感应原理,动子33沿滑动通道313的延伸方向滑动;滑动的动子33带动安装件39移动,从而使两个滑动件37在相应的滑轨35上滑动;同时,驱动件73的驱动轴734朝向安置件74伸出,以推抵基座75相对安置件74朝向复位件76运动,此时,复位件76处于压缩状态。当基座75相对安置件74运动到一定位置时,安置件74的止挡部748自两个凸起7532间滑入连通槽759以与制动件77相抵,以使制动件77停止随基座75运动。基座75在驱动件73的作用下继续朝复位件76运动,此时,制动件77沿基座75的导向部758向远离复位件76的方向运动,以使得制动件77的啮合部774远离齿条72,从而使安装件39及动子33的滑动顺畅,另外,制动件77沿基座75的导向部758向远离复位件76的方向运动时会抵压弹性件79。安装件39在动子33的带动下,从而使加工组件50运动,以使加工件58对待加工工件进行加工。在上述加工过程中,进液接头55不断通入冷却液,以使冷却液经由贯穿孔531分流至第一出液接头56的开口5631及第二出液接头57的开口5631,进而使冷却液不断喷至加工件58的两侧上,以使加工件58在加工过程中得到充分冷却。可以理解,在其他实施方式中,对加工件58进行冷却的物质可为切削液、冷水等,也可为冷却气流,只要能够对加工件58进行冷却即可。
当加工装置100掉电时,驱动件73停止运作,复位件76的弹性恢复力促使基座75朝向驱动件73运动同时,弹性件79的弹性恢复力促使制动件77沿导向部758朝向复位件76运动,以使制动件77的啮合部774朝向齿条72运动并最终与齿条72啮合,从而使安装件39及动子33停止运动;另,由于制动件77与齿条72啮合后结为一体,故复位件76促使制动件77随同基座75朝向驱动件73运动时,会带动安装件39及动子33朝向驱动件73运动以远离工件。
本发明的加工装置100在掉电时,在复位件76及该弹性件79的弹性力的作用下,制动件77能够与齿条72啮合,以使滑动组件30及加工组件50停止运动,有效地防止加工组件50在滑动组件30的惯性作用下继续运动而划伤工件。另外,由于啮合部774与齿条72的间距小,在掉电瞬间,可以立即刹车,反应灵敏。同时在固定加工件58的装设件54上设置一个通道5411,第一出液接头56及第二出液接头57位于加工件58的两侧,且第一出液接头56及第二出液接头57的凸伸部563的开口5631对准加工件58,使得装设件54在带动加工件58对工件进行加工时,冷却液能够通过装设件54上的通道5411及两个对准加工件的开口5631不断喷至加工件58的两侧,进而使得加工件58得到充分冷却。
可以理解,在其他实施方式中,第一出液接头56及第二出液接头57的接头本体561可以省略,直接将两个凸伸部563设置于该固定部543上即可。
可以理解,在其他实施方式中,支撑件60可以省略,此时管道59可由第二固定板12靠近进液接头55处的孔(图未示)穿入固定座10内。
可以理解,在其他实施方式中,定子31与动子33可共同构成推动件,该推动件还可以为电机、气缸等,只要能够驱动安装件39滑动即可。
可以理解,在其他实施方式中,固定部543可不包括连接面5431、安装面5432、第一固定面5433及第二固定面5434,只要设计不同形状的第一出液接头56及第二出液接头57,以使第一出液接头56的开口5631及第二出液接头57的开口5631朝向加工件58即可。
可以理解,在其他实施方式中,两个滑轨35及两个滑动件37均可省略,只要两个定子31远离第一固定板11的一侧凸伸形成有一滑轨,安装件39凹陷凹槽,且安装件39的凹槽能够滑动地套设于定子31上凸伸的滑轨即可,或两个定子31远离第一固定板11的一侧凹陷形成凹槽,安装件39上凸伸形成凸起,且安装件39上的凸起可滑动地设置于相应的定子31上凹陷的凹槽内即可。
可以理解,延伸部754可以省略,加工装置100工作时,驱动件73可以直接驱动基座75靠近驱动件73的一侧以使复位件76压缩。
可以理解,上壳744可以省略,此时基座75可滑动地装设在制动件77上,底座742背向齿条72的表面弯折形成弯折部,复位件76远离基座75的一端抵持在该弯折部上。
可以理解,抵接件78可以省略,弹性件79两端直接与基座75与制动件77相抵即可。
可以理解,驱动件73可以省略,只要使复位件76在加工时处于压缩状态即可。
可以理解,啮合部774可以一体地形成在滑动本体771上。
可以理解,加强杆762可以省略,直接利用复位部764使基座75复位即可。
可以理解,推抵块736可以省略,驱动轴734直接驱动基座75即可。
可以理解,安置孔7446及复位件76的数量不限于两个,可以为一个或三个以上。贯通孔7542也可以省略,复位件76直接设置在基座75及收容部7442远离驱动件73的壁上即可。
可以理解,导向部758也可以设置成导轨,而导引部772相应地设置成滑槽。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种制动机构,其特征在于:该制动机构包括齿条、安置件、基座、复位件、制动件及弹性件,该安置件固定在该齿条上,该基座滑动地装设在该安置件或该制动件上,该基座上设有导向部,该复位件的两端分别抵持该基座及该安置件,该制动件可滑动地设置在该安置件上,该制动件包括导引部及固定在该导引部上的啮合部,该导引部与该导向部滑动配合,该弹性件设置在该基座与该制动件之间,该弹性件与该复位件分别位于该制动件的两侧,在该复位件及该弹性件的弹性力的作用下,该导引部能够沿着该导向部运动以使该啮合部与该齿条啮合。
2.如权利要求1所述的制动机构,其特征在于:该制动机构还包括抵接件,该抵接件滑动地设置在该基座上并位于该弹性件及该制动件之间,该弹性件的两端分别抵持该抵接件与该基座。
3.如权利要求2所述的制动机构,其特征在于:该基座远离该复位件的一侧凸设有延伸部,该基座上形成有与该导向部连通的滑移部,该抵接件滑动地装设在滑移部内,该弹性件收容在该延伸部内。
4.如权利要求3所述的制动机构,其特征在于:该制动机构还包括驱动件,该驱动件设置在该安置件的一侧并邻近该弹性件,该延伸部能够从该安置件伸出以与该驱动件相抵。
5.如权利要求2所述的制动机构,其特征在于:该抵接件朝向该制动件的一侧凸设形成抵接部,该抵接部与该导引部相抵。
6.如权利要求1所述的制动机构,其特征在于:该安置件包括底座及盖设在该底座上的上壳,该上壳内凹设收容部,该基座滑动地收容在该收容部内,该复位件的一端抵持在该上壳上,该底座固定在该齿条上,该底座上贯通开设有滑槽,该啮合部滑动地穿设该滑槽以与该齿条间隔设置。
7.如权利要求6所述的制动机构,其特征在于:该底座上凸设有止挡部,该止挡部设置在该复位件与该制动件之间,以对该制动件进行限位。
8.如权利要求1所述的制动机构,其特征在于:该导向部及该制动件的数量均为两个,该两个导向部间的距离沿着远离该弹性件的方向逐渐减小,每一个该制动件的导引部滑动地收容在一个导向部内。
9.如权利要求1所述的制动机构,其特征在于:该复位件包括加强杆及复位部,该加强杆的一端固定在该基座上,该复位部的长度大于该加强杆的长度,该复位部套设在该加强杆上,该复位部的两端分别抵接在该基座及该安置件上。
10.一种加工装置,包括固定座、设置在该固定座内的滑动组件,及装设于该滑动组件上的加工组件,该加工组件能够在该滑动组件的驱动下运动,其特征在于:该加工装置还包括设置在该固定座内的制动机构,该制动机构包括齿条、安置件、基座、复位件、制动件及弹性件,该齿条固定在该滑动组件上,该安置件固定在该齿条上,该基座滑动地装设在该安置件或该制动件上,该基座上设有导向部,该复位件的两端分别抵持该基座及该安置件,该制动件可滑动地设置在该安置件上,该制动件包括导引部及固定在该导引部上的啮合部,该导引部与该导向部滑动配合,该弹性件设置在该基座与该制动件之间,该弹性件与该复位件分别位于该制动件的两侧,在该复位件及该弹性件的弹性力的作用下,该导引部能够沿着该导向部运动以使该啮合部与该齿条啮合,从而使该滑动组件及该加工组件停止运动。
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