CN111451809B - 一种数控加工中心用加工工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控加工中心用加工工装,包括装夹平台、底座、第一旋转驱动机构、固定框架、旋转框架、第一传动机构,所述第一传动机构包括驱动轴套、第一伞齿轮轴、第一从动齿轮、旋转轴、芯轴,所述固定框架包括筒体和架体,两所述架体的一端与所述筒体相连接;所述筒体与所述底座相连接;所述第一旋转驱动机构安装于所述底座上,所述第一旋转驱动机构与所述驱动轴套的一端相连接,所述驱动轴套的另一端设有第一端面齿圈;所述驱动轴套位于所述筒体内;所述旋转框架包括底板、侧板。本发明一次装夹能实现零件多个部位的加工,加工效率高,有效提高加工精度,降低加工成本,降低人工劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及机床加工工装技术领域,尤其是涉及一种数控加工中心用加工工装。
背景技术
现有技术的金属切削加工设备中数控立式加工中心是常采用的是数控加工机床之一。现有零件加工过程中经常需加工不同的平面、不同状态的孔等,而为完成零件多个部位的加工,经常需多次装夹完成相应部位的加工,但是每次装夹都必须找正,而找正存在偏差,因此会大大降低零件整体的加工精度,同时多次装夹加工效率低,人工劳动强度大。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足,提供了一种数控加工中心用加工工装,本发明一次装夹能实现零件多个部位的加工,加工效率高,有效提高加工精度,降低加工成本,降低人工劳动强度。为了实现上述目的,本发明提供了一种数控加工中心用加工工装,包括装夹平台、底座、第一旋转驱动机构、固定框架、旋转框架、第一传动机构,所述第一传动机构包括驱动轴套、第一伞齿轮轴、第一从动齿轮、旋转轴、芯轴,所述固定框架包括筒体和架体,两所述架体的一端与所述筒体相连接,两所述架体呈对称设置,且两所述架体呈向上打开的喇叭结构,所述架体的另一端呈垂直结构;所述筒体与所述底座相连接;所述第一旋转驱动机构安装于所述底座上,所述第一旋转驱动机构与所述驱动轴套的一端相连接,所述驱动轴套的另一端设有第一端面齿圈;所述驱动轴套位于所述筒体内;
所述旋转框架包括底板、侧板,四个侧板的一端呈向上向外打开的结构,且四个所述侧板的一端分别与所述底板的四个侧边相连接;所述侧板的另一端呈垂直结构;所述装夹平台位于所述旋转框架内,且所述装夹平台四个侧面分别与四个所述侧板另一端相平行;所述旋转框架位于所述固定框架内,且所述固定框架的两架体对准第一对相对的两所述侧板,第一个架体通过所述旋转轴与其相对的侧板转动连接;第二个架体通过所述芯轴与其相对的侧板转动连接;所述旋转轴的端部连接有所述第一从动齿轮;所述架体底面设有第一固定套;
所述第一伞齿轮轴包括第一轴本体、分别设于所述第一轴本体两端的第一伞齿轮;所述第一端面齿圈与所述第一伞齿轮轴上的第一个第一伞齿轮相啮合,且第一轴本体穿过第一个架体底面的第一固定套后,第二个第一伞齿轮与所述第一从动齿轮相啮合。
进一步地,所述数控加工中心用加工工装还包括第二旋转驱动机构、第二传动机构,所述第二传动机构包括驱动芯轴、第二伞齿轮轴、齿轮轴套、第三伞齿轮轴、第四伞齿轮轴、第二从动齿轮、连接轴;所述第二伞齿轮轴包括第二轴本体、分别设于所述第二轴本体两端的第二伞齿轮;所述第三伞齿轮轴包括第三轴本体、分别设于所述第三轴本体两端的第三伞齿轮;所述第四伞齿轮轴包括第四轴本体、分别设于所述第四轴本体两端的第四伞齿轮;所述齿轮轴套包括轴套本体、分别设于所述轴套本体两端外表面的两圆周齿圈;
所述第二旋转驱动机构安装于所述底座上,所述驱动芯轴的一端与所述第二旋转驱动机构相连接,所述驱动芯轴的另一端设有第二端面齿圈,所述驱动芯轴位于所述驱动轴套内;第二对相对的两所述侧板的另一端均通过所述连接轴与所述装夹平台相连接,其中一个连接轴的端部连接有所述第二从动齿轮;
所述侧板的底面设有第二固定导向套;所述齿轮轴套外套于所述芯轴上,且相对于所述芯轴能转动;所述第二端面齿圈与所述第二伞齿轮轴的第一个第二伞齿轮相啮合,且所述第二轴本体穿过第二个架体底面的第一固定套后,第二个第二伞齿轮与所述齿轮轴套的第一个圆周齿圈相啮合;所述第三伞齿轮轴的第一个第三伞齿轮与所述齿轮轴套的第二个圆周齿圈相啮合,且第三轴本体穿过与第二个架体相对的侧板上的第二固定套后,第二个第三伞齿轮与第四伞齿轮轴上的第一个第四伞齿轮相啮合,且所述第四轴本体穿过安装有所述第二从动齿轮的侧板上的第二固定套后,第二个第四伞齿轮与所述第二从动齿轮相啮合。
进一步地,所述第一旋转驱动机构包括第一旋转驱动电机、第一主动齿轮、第一传动齿轮、驱动套,所述第一旋转驱动电机安装于所述底座上,所述第一旋转驱动电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮,所述驱动套的一端与所述驱动轴套的一端相连接;所述驱动套的另一端连接有所述第一传动齿轮,所述第一传动齿轮与所述第一主动齿轮相啮合。
进一步地,所述第二旋转驱动机构包括第二旋转驱动电机、第二主动齿轮、第二传动齿轮、驱动轴,所述第二旋转驱动电机安装于所述底座上,所述第二旋转驱动电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮,所述驱动轴的一端与所述驱动芯轴的一端相连接;所述驱动轴的另一端连接有所述第二传动齿轮,所述第二传动齿轮与所述第二主动齿轮相啮合;所述驱动轴位于所述驱动套内。
进一步地,所述驱动轴套通过轴承与所述筒体转动连接。
进一步地,所述架体的一端呈垂直结构,且第一个架体与第二个架体之间通过V型块相连接,V型块延伸至筒体内部。
本发明底座安装于数控加工中心上,其中数控加工中心可以是立式加工中心,也可以是卧式加工中心。其中待加工零件装夹与装夹平台上。通过第一旋转驱动机构和第一传动机构,实现装夹平台前后旋转角度的调整。通过第二旋转驱动机构和第二传动机构实现装夹平台左右旋转角度的调整,以完成装夹平台上待加工零件斜面、弧面、斜孔等的加工,保证待加工零件一次装夹能完成不同平面、不同孔的加工,加工效率高,有效提高加工精度,同时降低零件加工成本,降低人工劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体图。
图2为图1拆掉底座后剖切的立体图。
图3为图1拆掉底座、装夹平台后剖切的的立体图。
图4为本发明固定框架的立体图。
图5为本发明旋转框架的立体图。
上述附图标记:
1底座,2固定框架,201筒体,202架体,21第一固定套,22 V型架,2021开口,2022第一安装孔,3旋转框架,301底板,302侧板,31第二固定套,3021第二安装孔,4装夹平台,50第一旋转驱动电机,51第一主动齿轮,52第一传动齿轮,53驱动套,60驱动轴套,601第一端面齿圈,61第一伞齿轮轴,611第一轴本体,612第一伞齿轮,62芯轴,63第一从动齿轮,64旋转轴,70第二旋转驱动电机,71第二主动齿轮,72第二传动齿轮,73第二伞齿轮,731第二轴本体,732第二伞齿轮轴,74齿轮轴套,741轴套本体,742圆周齿圈,75第三伞齿轮,751第三轴本体,752第三伞齿轮轴,76第四伞齿轮,761第四轴本体,762第四伞齿轮轴,77连接轴,78第二从动齿轮,79驱动芯轴,791第二端面齿圈,80驱动轴,9轴承。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示,本实施方式提供的一种数控加工中心用加工工装,包括装夹平台4、底座1、第一旋转驱动机构、固定框架2、旋转框架3、第一传动机构,所述第一传动机构包括驱动轴套60、第一伞齿轮轴61、第一从动齿轮63、旋转轴64、芯轴62,所述固定框架2包括筒体201和架体202,两所述架体202的一端与所述筒体201相连接,两所述架体202呈对称设置,且两所述架体202呈向上打开的喇叭结构,所述架体202的另一端呈垂直结构;所述筒体201与所述底座1相连接;所述第一旋转驱动机构安装于所述底座1上,所述第一旋转驱动机构与所述驱动轴套60的一端相连接,所述驱动轴套60的另一端设有第一端面齿圈601;所述驱动轴套60位于所述筒体201内。
所述旋转框架3包括底板301、侧板302,四个侧板301的一端呈向上向外打开的结构,且四个所述侧板302的一端分别与所述底板301的四个侧边相连接;所述侧板302的另一端呈垂直结构;所述装夹平台4位于所述旋转框架3内,且所述装夹平台4四个侧面分别与四个所述侧板302另一端相平行;所述旋转框架3位于所述固定框架2内,且所述固定框架2的两架体202对准第一对相对的两所述侧板302,第一个架体202通过所述旋转轴64与其相对的侧板302转动连接;第二个架体202通过所述芯轴62与其相对的侧板302转动连接;所述旋转轴64的端部连接有所述第一从动齿轮63;所述架体202底面设有第一固定套21。
所述第一伞齿轮轴61包括第一轴本体611、分别设于所述第一轴本体611两端的第一伞齿轮612;所述第一端面齿圈601与所述第一伞齿轮轴611上的第一个第一伞齿轮612相啮合,且第一轴本体611穿过第一个架体202底面的第一固定套21后,第二个第一伞齿轮612与所述第一从动齿轮63相啮合。具体地,第一固定套21上设有第一通孔,第一轴本体611穿过第一通孔。
本实施方式使用时,底座1安装于数控加工中心上,其中数控加工中心可以是立式加工中心,也可以是卧式加工中心。其中待加工零件装夹于装夹平台4上。当需调整装夹平台4的前后旋转角度时(如图1所示方位),第一旋转驱动机构启动,驱动驱动轴套60旋转,在第一端面齿圈601作用下,带动第一伞齿轮轴61相对于第一个架体202上的第一固定套21转动,第一伞齿轮轴61转动带动第一从动齿轮63转动,第一从动齿轮63转动,带动旋转框架3相对于固定框架2转动,具体地,旋转框架3通过旋转轴64和芯轴62相对于固定框架2转动,实现装夹平台4前后旋转角度的调整,以完成装夹平台4上待加工零件斜面、弧面、斜孔等的加工,保证待加工零件一次装夹能完成不同平面、不同孔的加工,加工效率高,有效提高加工精度,同时降低零件加工成本,降低人工劳动强度。本实施方式根据装夹平台4上待加工零件重量的多少,待装夹平台4调节好角度后,适当选择相应数量的千斤顶支撑装夹平台4底部,保证装夹夹台4的稳定性。
本实施方式优选地,所述第一旋转驱动机构包括第一旋转驱动电机50、第一主动齿轮51、第一传动齿轮52、驱动套53,所述第一旋转驱动电机50安装于所述底座1上,所述第一旋转驱动电机50的输出轴上安装所述第一主动齿轮51,所述驱动套53的一端与所述驱动轴套60的一端相连接;所述驱动套53的另一端连接有所述第一传动齿轮52,所述第一传动齿轮52与所述第一主动齿轮51相啮合。第一旋转驱动电机50启动,依次驱动第一主动齿轮50、第一传动齿轮52、驱动套53转动,驱动套53转动带动驱动轴套60转动,以实现装夹平台4前后旋转角度的调整。
本实施方式进一步优选地,所述数控加工中心用加工工装还包括第二旋转驱动机构、第二传动机构,所述第二传动机构包括驱动芯轴79、第二伞齿轮轴73、齿轮轴套74、第三伞齿轮轴75、第四伞齿轮轴76、第二从动齿轮78、连接轴77;所述第二伞齿轮轴73包括第二轴本体731、分别设于所述第二轴本体731两端的第二伞齿轮732;所述第三伞齿轮轴75包括第三轴本体751、分别设于所述第三轴本体751两端的第三伞齿轮752;所述第四伞齿轮轴76包括第四轴本体761、分别设于所述第四轴本体761两端的第四伞齿轮762;所述齿轮轴套74包括轴套本体741、分别设于所述轴套本体741两端外表面的两圆周齿圈742。
所述第二旋转驱动机构安装于所述底座1上,所述驱动芯轴79的一端与所述第二旋转驱动机构相连接,所述驱动芯轴79的另一端设有第二端面齿圈791,所述驱动芯轴79位于所述驱动轴套60内;第二对相对的两所述侧板302的另一端均通过所述连接轴77与所述装夹平台4相连接,其中一个连接轴77的端部连接有所述第二从动齿轮78。
所述侧板302的底面设有第二固定导向套31;所述齿轮轴套74外套于所述芯轴62上,且相对于所述芯轴62能转动;所述第二端面齿圈791与所述第二伞齿轮轴73的第一个第二伞齿轮732相啮合,且所述第二轴本体731穿过第二个架体202底面的第一固定套21后,第二个第二伞齿轮732与所述齿轮轴套74的第一个圆周齿圈742相啮合;所述第三伞齿轮轴75的第一个第三伞齿轮752与所述齿轮轴套74的第二个圆周齿圈742相啮合,且第三轴本体751穿过与第二个架体202相对的侧板302上的第二固定套31后,第二个第三伞齿轮752与第四伞齿轮轴76上的第一个第四伞齿轮762相啮合,且所述第四轴本体761穿过安装有所述第二从动齿轮78的侧板302上的第二固定套31后,第二个第四伞齿轮762与所述第二从动齿轮78相啮合。其中第二个架体202上设有第三轴本体751穿过的开口2021。架体202的另一端设有旋转轴64和芯轴62安装的第一安装孔2022。侧板302的另一端设有连接轴77安装的第二安装孔3021。
本实施方式第二旋转驱动机构启动,驱动驱动芯轴79转动,在第二端面齿圈791的作用下,带动第二伞齿轮轴73相对于第二个架体202上的第一固定套21转动,第二伞齿轮轴73转动,带动齿轮轴套74相对于芯轴62转动,齿轮轴套74转动带动第三伞齿轮轴75相对于侧板302的第二固定套31转动,第三伞齿轮轴75转动带动第四伞齿轮轴76相对于侧板302的第二固定套31转动,第四伞齿轮轴76转动带动第二从动齿轮78转动,第二从动齿轮78转动,在连接轴77的作用下,驱动装夹平台4相对于旋转框架3左右旋转角度的调整(如图1所示方位),保证待加工零件一次装夹能完成不同平面、不同孔等的加工,加工效率高,有效提高加工精度,同时降低零件加工成本,降低人工劳动强度。本实施方式根据装夹平台4上待加工零件重量的多少,待装夹平台4调节好角度后,适当选择相应数量的千斤顶支撑装夹平台4底部,保证装夹夹台4的稳定性。
本实施方式优选地,所述第二旋转驱动机构包括第二旋转驱动电机70、第二主动齿轮71、第二传动齿轮72、驱动轴80,所述第二旋转驱动电机70安装于所述底座1上,所述第二旋转驱动电机70的输出轴上安装所述第二主动齿轮71,所述驱动轴80的一端与所述驱动芯轴79的一端相连接;所述驱动轴80的另一端连接有所述第二传动齿轮72,所述第二传动齿轮72与所述第二主动齿轮71相啮合;所述驱动轴80位于所述驱动套53内。第二旋转驱动电机70启动,依次驱动第二主动齿轮71、第二传动齿轮72、驱动轴80转动,驱动轴80转动带动驱动芯轴79转动,以实现装夹平台4左右旋转角度的调整。
本实施方式优选地,所述驱动轴套60通过轴承9与所述筒体201转动连接。在轴承9作用下,提高驱动轴套60与筒体201之间的支撑,同时方便驱动轴套60相对于筒体201的转动。
本实施方式优选地,所述架体202的一端呈垂直结构,且第一个架体与第二个架体202之间通过V型块22相连接,V型块22延伸至筒体201内部。架体202一端呈垂直结构,以进一步延长筒体202的高度,方便筒体201上方各零件的安装,同时将两架体202相连接,以提高固定框架2的结构强度。
本实施方式加工工装安装于加工中心后,根据待加工零件上已加工部位进行找正、或者基于加工工装包括的旋转框架3、固定框架2等找正,具体如何找正,根据不同待加工零件的具体要求实际进行操作,以保证找正的准确率,同时本实施方式加工工装一次性完成找正装夹后,能实现待加工零件一次性多部位的加工,从而有效提高了加工精度,如未使用本实施方式加工工装时,待加工零件加工精度等级在加工精度在IT6-IT8,采用本实施方式加工工装后,加工精度提高至IT2-IT4。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,包括装夹平台、底座、第一旋转驱动机构、固定框架、旋转框架、第一传动机构,所述第一传动机构包括驱动轴套、第一伞齿轮轴、第一从动齿轮、旋转轴、芯轴,所述固定框架包括筒体和架体,两所述架体的一端与所述筒体相连接,两所述架体呈对称设置,且两所述架体呈向上打开的喇叭结构,所述架体的另一端呈垂直结构;所述筒体与所述底座相连接;所述第一旋转驱动机构安装于所述底座上,所述第一旋转驱动机构与所述驱动轴套的一端相连接,所述驱动轴套的另一端设有第一端面齿圈;所述驱动轴套位于所述筒体内;
所述旋转框架包括底板、侧板,四个侧板的一端呈向上向外打开的结构,且四个所述侧板的一端分别与所述底板的四个侧边相连接;所述侧板的另一端呈垂直结构;所述装夹平台位于所述旋转框架内,且所述装夹平台四个侧面分别与四个所述侧板另一端相平行;所述旋转框架位于所述固定框架内,且所述固定框架的两架体对准第一对相对的两所述侧板,第一个架体通过所述旋转轴与其相对的侧板转动连接;第二个架体通过所述芯轴与其相对的侧板转动连接;所述旋转轴的端部连接有所述第一从动齿轮;所述架体底面设有第一固定套;
所述第一伞齿轮轴包括第一轴本体、分别设于所述第一轴本体两端的第一伞齿轮;所述第一端面齿圈与所述第一伞齿轮轴上的第一个第一伞齿轮相啮合,且第一轴本体穿过第一个架体底面的第一固定套后,第二个第一伞齿轮与所述第一从动齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,所述数控加工中心用加工工装还包括第二旋转驱动机构、第二传动机构,所述第二传动机构包括驱动芯轴、第二伞齿轮轴、齿轮轴套、第三伞齿轮轴、第四伞齿轮轴、第二从动齿轮、连接轴;所述第二伞齿轮轴包括第二轴本体、分别设于所述第二轴本体两端的第二伞齿轮;所述第三伞齿轮轴包括第三轴本体、分别设于所述第三轴本体两端的第三伞齿轮;所述第四伞齿轮轴包括第四轴本体、分别设于所述第四轴本体两端的第四伞齿轮;所述齿轮轴套包括轴套本体、分别设于所述轴套本体两端外表面的两圆周齿圈;
所述第二旋转驱动机构安装于所述底座上,所述驱动芯轴的一端与所述第二旋转驱动机构相连接,所述驱动芯轴的另一端设有第二端面齿圈,所述驱动芯轴位于所述驱动轴套内;第二对相对的两所述侧板的另一端均通过所述连接轴与所述装夹平台相连接,其中一个连接轴的端部连接有所述第二从动齿轮;
所述侧板的底面设有第二固定导向套;所述齿轮轴套外套于所述芯轴上,且相对于所述芯轴能转动;所述第二端面齿圈与所述第二伞齿轮轴的第一个第二伞齿轮相啮合,且所述第二轴本体穿过第二个架体底面的第一固定套后,第二个第二伞齿轮与所述齿轮轴套的第一个圆周齿圈相啮合;所述第三伞齿轮轴的第一个第三伞齿轮与所述齿轮轴套的第二个圆周齿圈相啮合,且第三轴本体穿过与第二个架体相对的侧板上的第二固定套后,第二个第三伞齿轮与第四伞齿轮轴上的第一个第四伞齿轮相啮合,且所述第四轴本体穿过安装有所述第二从动齿轮的侧板上的第二固定套后,第二个第四伞齿轮与所述第二从动齿轮相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,所述第一旋转驱动机构包括第一旋转驱动电机、第一主动齿轮、第一传动齿轮、驱动套,所述第一旋转驱动电机安装于所述底座上,所述第一旋转驱动电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮,所述驱动套的一端与所述驱动轴套的一端相连接;所述驱动套的另一端连接有所述第一传动齿轮,所述第一传动齿轮与所述第一主动齿轮相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,所述第二旋转驱动机构包括第二旋转驱动电机、第二主动齿轮、第二传动齿轮、驱动轴,所述第二旋转驱动电机安装于所述底座上,所述第二旋转驱动电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮,所述驱动轴的一端与所述驱动芯轴的一端相连接;所述驱动轴的另一端连接有所述第二传动齿轮,所述第二传动齿轮与所述第二主动齿轮相啮合;所述驱动轴位于所述驱动套内。
5.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,所述驱动轴套通过轴承与所述筒体转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种数控加工中心用加工工装,其特征在于,所述架体的一端呈垂直结构,且第一个架体与第二个架体之间通过V型块相连接,V型块延伸至筒体内部。
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