工程鉆機芯管加工工藝及夾具設計【含CAD圖紙、說明書、工藝工序卡片】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 30 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗車左端外圓，，及端面 游標卡尺、外圓車刀 310 169.37 0.1 1.3 1 3.2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 40 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓，及端面 游標卡尺、外圓車刀 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 50 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓，至尺寸 游標卡尺、外圓車刀 300 79.13 0.05 5.5 10 11.3 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 60 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓至尺寸 游標卡尺、外圓車刀 310 169.37 0.1 1.3 1 3.2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 70 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 游標卡尺、銑刀 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 80 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 調(diào)頭裝夾，粗銑、半精銑凹臺至尺寸 游標卡尺、銑刀 300 79.13 0.05 5.5 10 11.3 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 90 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 車左端倒角4X 游標卡尺、外圓車刀 310 169.37 0.1 1.3 1 3.2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 100 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 車右端倒角4X 游標卡尺、外圓車刀 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 110 銑 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 銑鍵槽寬20長45鍵槽 芯管銑槽夾具、Φ20鍵槽銑刀 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 11 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 120 鉆 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 Φ122x290 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z502 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 鉆攻左端面上4-M6深12螺紋孔 Φ5鉆頭、M6絲攻 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 XX學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛打料 毛坯外形尺寸 Φ122x290 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鍛打 鍛打毛坯料φ180x1540 鍛造 壓力機 20 熱處理 調(diào)質(zhì)處理HB240-285 熱處理 熱處理爐 布氏硬度計 30 車 粗車左端外圓，，及端面 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 40 車 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓，及端面 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 50 車 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓，至尺寸 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 60 車 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓至尺寸 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 70 銑 粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 金工 X5032 游標卡尺、銑刀 80 銑 調(diào)頭裝夾，粗銑、半精銑凹臺至尺寸 金工 X5032 游標卡尺、銑刀 90 車 車左端倒角4X 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 100 車 車右端倒角4X 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 110 銑 銑鍵槽寬20長45鍵槽 金工 X5032 芯管銑槽夾具、Φ20鍵槽銑刀 120 鉆 鉆攻左端面上4-M6深12螺紋孔 金工 Z502 Φ5鉆頭、M6絲攻 130 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺、平板銼 140 檢 檢驗 質(zhì)檢 塞規(guī)、卡尺、百分表、內(nèi)徑千分尺、游標卡尺等 150 倉庫 入庫 倉庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 XX 學 院 本科畢業(yè)論文（設計） 題目 工程鉆機芯管加工工藝設計 作者 學院 機械工程學院 專業(yè) 機械設計及其自動化 學號 指導教師 年 四 月 二十六 日 XX學院本科生畢業(yè)論文（設計） 摘 要 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞：工藝過程；毛坯；進給量；走刀長度； ABSTRACT Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. KEY WORDS: The process；worker one；orient the scheme； XX學院本科生畢業(yè)論文（設計） 目錄 摘要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 第一章 緒論 1 1.1 選題的意義 3 1.2 夾具的發(fā)展方向 3 1.3 本章小結 6 第二章 芯管的加工工藝規(guī)程設計 8 2.1 芯管的作用 9 2.1.2芯管的技術要求 10 2.2 芯管的工藝分析 11 2.3 確定毛坯，繪制毛坯簡圖 11 2.3.1選擇毛坯 12 2.3.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 12 2.4 擬定芯管工藝路線 13 2.4.1定位基準的選擇 13 2.4.2精基準的選擇 15 2.4.3粗基準的選擇 16 2.5各面、孔加工方法的確定 17 2.6加工階段的劃分 18 2.7工序的集中于分散 19 2.8工序順序的安排 20 2.8.1機械加工工序 21 2.8.2熱處理工序 22 2.8.3輔助工序 22 第三章 機床設備及工藝裝備的選用 23 3.1 機床設備的選用 23 3.2 工藝裝備的選用 23 第四章 切削用量與時間定額的計算 23 第五章 夾具設計 24 5.1 問題的提出 25 5.2 定位方案 26 5.3 夾緊機構 27 5.4 夾具與機床的聯(lián)接元件 28 5.5 定位誤差分析 29 5.6 切削力及夾緊力的計算 30 結論 31 參考文獻 32 致謝 33 XX學院本科生畢業(yè)論文（設計） 第一章 緒論 1.1選題的意義 當人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領域，正吹著改革之風。一項優(yōu)秀的夾具結構設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結構較復雜的，不規(guī)則的芯管類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 如今，制造商們需要供應商提供一步到位服務，他們要求世界范圍內(nèi)的當?shù)毓棠軌蛑С秩蚧a(chǎn)。他們堅持與供應商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時間的對策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 1.2 夾具的發(fā)展方向 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、高精度 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2～5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。? 二、高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。? 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。 利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。? 四、通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 1.3 本章小結 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 第二章 芯管的工藝規(guī)程設計 2.1芯管的作用 該零件為工程鉆機芯管，是工程鉆機中的零件圖、毛坯圖分別如附圖1、附圖2所示。 （附圖1 零件圖） （附圖2 毛坯圖） 2.1.1芯管的技術要求 芯管的技術要求見表1.1 表1.1 芯管技術要求 加工表面 偏差 mm 公差及精度等級 粗糙度 Ra μm 形位公差/mm 外圓 IT7 1.6 外圓 IT9-IT11 12.5 的外圓 IT9 12.5 凹臺 IT7-IT8 3.2 總長285兩端面 IT10 12.5 寬鍵槽 IT6-IT9 3.2 2.2芯管工藝分析 分析可知本零件材料為45鋼。該零件具有較高的強度，耐磨性，耐熱性，減震性，適應于承受較大的應力，要求耐磨的零件。芯管具有幾組外圓表面，他們之間有一定的位置要求。 由零件圖可知，、 、外圓的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：外圓以及凹臺的車削、銑削加工及端面及孔和倒角。 2.以外圓為加工表面 這一組加工表面包括，、外圓的車削加工，鍵槽寬20長45的銑削加工等。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。另外考慮到零件的精度不高可以在普通機床上加工。 2.3確定毛坯 、繪制毛坯簡圖 2.3.1選擇毛坯 根據(jù)零件差資料知：零件材料確定毛坯為鍛打毛坯，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為4.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用金屬型鍛造毛坯。 2.3.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 零件基本尺寸在70—300之間，由表2-1可知，差得該鍛件的尺寸公差等級CT為8～10級。由表2-5可知，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。 表2.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 外圓 105 H 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） 外圓 Φ102 H 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） 的外圓 116 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） 凹臺 H 3.0 雙側(cè)加工（取下行值） 總長285兩端面 285 G 2.5 雙側(cè)加工（取下行值） 寬鍵槽 20 H 2.0 孔降一級，雙側(cè)加工 2.4擬定芯管工藝路線 2.4.1定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準?；孢x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 2.4.2精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇外圓和的外圓作為精基準 2.4.3 粗基準的選擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，芯管以外圓作為粗基準。 2.5各面、孔加工方法的確定 根據(jù)芯管零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3.1： 表3.1 芯管各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等級 粗糙度 加工方案 備注 外圓 IT7 1.6 粗車、精車 表1-8 外圓 IT9 12.5 粗車 表1-9 外圓 IT9-IT11 12.5 粗車、半精車 表1-8 凹臺 IT7-IT8 3.2 粗銑、精銑 表1-9 寬20長45鍵槽 IT10 25 粗銑、半精銑 表1-8 上4-M6深12螺紋孔 IT6-IT9 3.2 鉆-攻 表1-9 2.6加工階段的劃分 該芯管的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成面加工和孔加工兩個階段。 加工過程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各細節(jié)部分（攻絲、拉槽等） 2.7工序的集中與分散 該零件選用工序集中原則安排芯管的加工工序。該芯管的生產(chǎn)類型是中、小批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 2.8工序順序的安排 2.8.1機械加工工序 遵循“先基準后其他”原則 、“先粗后精”原則、“先主后次”原則、 “先面后孔”原則。制定機械加工工序如下： 工序10 鍛打 鍛打毛坯料φ180x1540 工序20 熱處理調(diào)質(zhì)處理 工序30 粗車左端外圓，，及端面 工序40 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓，及端面 工序50 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓，至尺寸 工序60 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓至尺寸 工序70粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 工序80調(diào)頭裝夾，粗銑、半精銑凹臺至尺寸 工序90車左端倒角4X 工序100車右端倒角4X 工序110銑鍵槽寬20長45鍵槽 工序120鉆攻左端面上4-M6深12螺紋孔 工序130去毛刺倒棱角 工序140檢驗 150 倉庫 入庫 2.8.2 熱處理工序 加工之前進行熱處理。 2.8.3 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該芯管工序的安排順序為：熱處理（時效處理）——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。 2.9確定加工路線 在綜合考慮上述工序安排的原則基礎上，由表3.2列出芯管的工藝路線 XX學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 GX20-05-40 產(chǎn)品名稱 開源鉆探 零件名稱 芯管 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛打料 毛坯外形尺寸 Φ122x290 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鍛打 鍛打毛坯料φ180x1540 鍛造 壓力機 20 熱處理 調(diào)質(zhì)處理HB240-285 熱處理 熱處理爐 布氏硬度計 30 車 粗車左端外圓，，及端面 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 40 車 調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓，及端面 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 50 車 調(diào)頭裝夾，精車左端外圓，至尺寸 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 60 車 調(diào)頭裝夾，精車右端外圓至尺寸 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 70 銑 粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 金工 X5032 游標卡尺、銑刀 80 銑 調(diào)頭裝夾，粗銑、半精銑凹臺至尺寸 金工 X5032 游標卡尺、銑刀 90 車 車左端倒角4X 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 100 車 車右端倒角4X 金工 CA6140 游標卡尺、外圓車刀 110 銑 銑鍵槽寬20長45鍵槽 金工 X5032 芯管銑槽夾具、Φ20鍵槽銑刀 120 鉆 鉆攻左端面上4-M6深12螺紋孔 金工 Z502 Φ5鉆頭、M6絲攻 130 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺、平板銼 140 檢 檢驗 質(zhì)檢 塞規(guī)、卡尺、百分表、內(nèi)徑千分尺、游標卡尺等 150 倉庫 入庫 倉庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 第三章 機床設備及工藝裝備的選用 3.1機床設備的選用 在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設備和組合機床，也可選用通用設備。所選用的通用設備應提出機床型號，所選用的組合機床應提出機床特征，如“四面組合機床”。主要以由表3.2給出。 3.2工藝裝備的選用 工藝裝配主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應簡要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。 刀具、量具以在3.2給出。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。 第四章 切削用量、時間定額的計算 4.1粗車左端外圓，，及端面 本工序為車左端外圓，，及端面的工序，我們選擇機床：普通車床 CA6140，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)車削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進給量 經(jīng)過查表可知：0.23 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算車削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.2調(diào)頭裝夾，粗車右端外圓，及端面 1） 確定背吃刀量。由于粗加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時 按CK6140車床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進給機構允許的進給力。 當鋼的強度，，，，（預計）時，進給力為。 切削時的修正系數(shù)為，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故選的進給量可用。 3）確定切削速度 當用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計算：=8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 4.3精車左端外圓，至尺寸 1） 確定背吃刀量。由于粗加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時 按CA6140車床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進給機構允許的進給力。 當鋼的強度，，，，（預計）時，進給力為。 切削時的修正系數(shù)為，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構允許的進給力，故選的進給量可用。 3）確定切削速度 當用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計算：=8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 4.4 精車右端外圓至尺寸 車床：選用CA6140型車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金端車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中，，，，，所以： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 取標準轉(zhuǎn)速 則實際切削速度 4.5粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 本工序為 粗銑、半精銑凹臺的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知：機床功率足夠。 4.5調(diào)頭裝夾，粗銑、半精銑凹臺至尺寸 車床：選用CA6140型車床。 刀具：硬質(zhì)合車刀 量具：游標卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金端車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中，，，，，所以： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 取標準轉(zhuǎn)速 則實際切削速度 4.6粗銑、半精銑左端凹臺至尺寸 本工序為 粗銑、半精銑凹臺的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.7車左端倒角4X 本工序為車端面倒角的工序，根據(jù)工況，我們選擇CA6140型車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)，，，， ，所以： ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按照CA6140數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實際切削速度 2）基本時間的確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 公式中，l=13mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=25mm。 4.8車右端倒角4X 本工序為車端面倒角的工序，根據(jù)工況，我們選擇CA6140型車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀 量具：游標卡尺 （1），走刀次數(shù)。 （2）進給量。 （3）車刀后刀面最大磨損限度取為，硬質(zhì)合金車刀壽命。 （4）確定切削速度 根據(jù)表1.27，其中修正系數(shù)，，，， ，所以： ； 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按照CA6140數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，選擇 則實際切削速度 2）基本時間的確定 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 公式中，l=13mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.26，銑刀入切量及超切量，則L=25mm。 4.9銑鍵槽寬20長45鍵槽 本工序為粗銑鍵槽的工序我們選擇機床：普通銑床 CA6140，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.10鉆攻左端面上4-M6深12螺紋孔 由于工件的材料位45#鋼我們選擇機床: 選用搖臂鉆床Z502 P=1.5kw 鉆頭的選擇: 選用5麻花鉆、M6絲攻材料為高速鋼 1）鉆削進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42有 2）鉆削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—42有 所以 3）、計算切削深度 4）、鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 式中： 所以， 5）計算軸向力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 6）計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設計手冊》表3—36有 所以，機床功率足夠。 第五章 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，設計工序110—銑鍵槽寬20長45銑槽夾具。本專用夾具將用于X5032立式銑床的加工。刀具為鍵槽銑刀等，制造夾具體毛坯的材料為Q235A。通過機加工得到。 5.1問題的提出 本夾具主要用來工序110—銑鍵槽寬20長45銑槽夾具。由于工序較多，工藝要求相對較高，加工相對復雜。本夾具的設計工程中應主要考慮如何定位，使用六點定位原理限制六個自由度。同時由于加工過程中受力較大，受力方向較多，還應考慮如何才能實現(xiàn)很好的夾緊，以便進行相應的機械加工。其次還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。本專用夾具將用于X5032立式銑床的加工。 5.2定位方案 工件以外圓及端面為定位基準，采用V型塊與平面組合定位方案。其中平面限制工件三個自由度，V型塊限制兩個自由度。定位后只有Z軸的轉(zhuǎn)動無法限制，但是由于本工件夾緊部分為圓柱形，因此無需對該自由度進行限制。綜上，該定位方案可行。 5.3夾緊機構 采用螺旋推動V型塊夾緊機構，通過擰緊右端C型固定手柄壓緊螺釘，推動活動V型塊壓緊工件實現(xiàn)夾緊。同時輔助以快速壓板，進行輔助夾緊。 5.4夾具與機床聯(lián)接元件 采用兩個標準定為鍵，固定在夾具體底面同一條直線位置的鍵槽中，用于確定機床夾具相對于機床進給方向的正確位置。要保證定位鍵的寬度與機床工作臺T型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機床的負荷，加強夾具加工過程的穩(wěn)定性。 5.5定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個支承釘和一個V形塊，定為基準與工序基準相重合，所以基準不重合誤差△b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。由表2-3鍛件尺寸公差，基準位移誤差為。所以定位誤差。 5.6切削力及夾緊力的計算 各工序中，鉆孔過程受力最大，所以只計算該工序切削力即可。 鉆孔切削力：查《機床夾具設計手冊》P70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 P───鉆削力 t───鉆削深度, 45mm S───每轉(zhuǎn)進給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS 所以 =968（N） 鉆孔的扭矩： 式中 S───每轉(zhuǎn)進給量, 0.5mm D───麻花鉆直徑, Φ30mm HB───布氏硬度，140HBS =×0.014×× =1840(N·M) 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 結 論 很快結束了繁忙的畢業(yè)設計階段。期間，在老師的的辛勤指導下，取得了一定的成績，畢業(yè)設計是《機械制造基礎》課程的一個重要環(huán)節(jié)。本次設計通過理論與實踐的結合，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 這次畢業(yè)設計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 回顧起此次芯管的畢業(yè)設計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實踐，在整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。 我覺得這次設計最重要的是讓我懂得了團隊精神的重要性。在本次設計過程中，如果我們沒有一個很好的團隊互助，許多問題仍然將是問題，但是，很“遺憾”我們進行了很好的合作。很多自己想了很久沒有結果的問題，在大家的幫助下很快就可以解決掉。我深刻的感覺到團隊合作的重要性。 另外，還要特別感謝我們的指導老師和授課老師。在這次設計過程中如果沒有他們的細心的幫助、辛勤的指導、孜孜不倦的教誨，可以說我們不可能這么順利的完成本次設計！ 參考文獻 [1]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1991 [2]李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1993 [3]崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業(yè)出版社，1993 [4]王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社，1987 [5]黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社，2004 [6]薛源順主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，1995 [7]崇 凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南. 化學工業(yè)出版社，2006.12 [8]陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術.北京高等教育出版社，2005. 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