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文檔簡介
1、個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用法蘭盤加工工藝課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“CA6140車床法蘭盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備設(shè)計(jì)者班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師:2018年7月8日目錄序言<3一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實(shí)定<3< 一零件的工藝分析<3< 二零件的生產(chǎn)類型<4二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖<4< 一確定毛坯的制造形式<4< 二確定機(jī)械加工余量,確定毛坯尺寸和公差<4< 三確定毛坯尺寸<4(四確定毛坯尺寸公差<5(五設(shè)計(jì)毛坯圖<5三、選擇加工方法,制定工藝路線<6<一定位基準(zhǔn)的選擇
2、<6<二零件外表加工方法的選擇<6四、工序設(shè)計(jì)<7五、確定切屑用量及基本時(shí)間<116、 夾具設(shè)計(jì)<197、 設(shè)計(jì)小結(jié)<21參考文獻(xiàn)<21序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教案環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處,希望老師多加
3、指教。一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確實(shí)定一零件的工藝分析100外圓,100右端面,左45外圓,90外圓,90左端面,100左端面,90后側(cè)面,6小孔。有兩個(gè)端面跳動(dòng)的位置要求,基準(zhǔn)均為20孔的軸心。為了保證零件主要外表粗糙度的要求,防止加工時(shí)由于切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工外表,故整個(gè)工藝過程分為粗加工和精加工。整個(gè)加工過程中,無論是粗加工階段還是精加工階段,都應(yīng)該遵循“先面后孔,先主后次,先粗后精”的加工原則。二零件的生產(chǎn)類型根據(jù)題目的要求,可知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖(一)確定毛坯的制造形式:該零件的材料為球HT20Q而且零件的外表一些精度要求
4、較高,為了可以簡化加工工藝路線,采用精度比較高的機(jī)器造型金屬模鑄造。使得最終加工的方便和降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)率,創(chuàng)造出更多有用的價(jià)值。二確定機(jī)械加工余量,確定毛坯尺寸和公差.查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-1,確定大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件,采用金屬型鑄造時(shí),其公差等級(jí)CT均為9級(jí)。再查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-3,確定鑄件尺寸公差CT,查表5-5和5-4,確定鑄件機(jī)械加工余量RAM.三確定毛坯尺寸根據(jù)上面二的描述,在零件圖的基礎(chǔ)上,將需要加工的外表的原來尺寸和加工余量合起來,即對(duì)軸狀的尺寸,毛坯尺寸R為R=F+RMA+CT/2(面力口工余量;R=F+2*RMA+CT吸面力口工余量
5、;而對(duì)孔狀的尺寸,毛坯尺寸R為R=F-RMA-CT/2單面加工余量;R=F-2*RMA-CT/2雙面加工余量。從而確定了毛坯的各個(gè)部分的尺寸。如下表所述:/mm零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸4550100的寬9mm100左41mm的尺寸9090的長8mm3.694.50全長91mm95630四確定毛坯尺寸公差根據(jù)上面二中的介紹,確定了每一個(gè)鑄件的尺寸公差,其零件毛坯每個(gè)尺寸的公差如下表所述:毛坯尺寸OU毛坯尺寸OU50+1右41的尺寸+90的長8mm+100的寬9mm+五設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)以上確定的尺寸,已經(jīng)基本可以確定毛坯的零件圖。其次還要考慮到其周邊的倒角。均取為R5
6、,其最終的零件的毛坯圖如下所示:三、選擇加工方法,制定工藝路線基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的很重要的工作之一?;孢x擇的正確合理,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(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件成批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(一)定位基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件,則應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。先以右端面為基準(zhǔn)加工工序一,再以左端面為基準(zhǔn)加工工序二,以20孔的通過軸線的豎直面為基準(zhǔn)加工90的前后側(cè)面。二零件加工方法的選擇考慮到工件的復(fù)雜性,一下難以確定最終的工藝路線。首先根據(jù)零件外表的
7、粗糙度確定零件需要加工的外表。先以右端面為基準(zhǔn)進(jìn)行工序一的加工,再以左端面為基準(zhǔn)進(jìn)行工序二的加工,然后銃出90的前后側(cè)面,在對(duì)粗糙度要求比較高的便面進(jìn)行半精車,精車。在磨1粗車粗車大端面、面,倒角、倒E100mm外圓、100mm右側(cè)司、粗車左45mn#圓、倒圓、前對(duì)工件進(jìn)行淬火。因?yàn)橛行┩獗淼拇植诙戎狄竭_(dá)0.4,再對(duì)這些外表進(jìn)行磨削。最后是孔的加工。根據(jù)以上對(duì)工序路線的分析,從而確定最終的加工路線如下所示:及臺(tái)階面2粗車粗車小端面、大傕J角、粗車右45mm#圓、溝槽、90mmz卜圓、倒角,及臺(tái)階面3粗銃-半精銃粗銃-半精銃90mmf側(cè)面4粗銃-半精銃粗銃-半精銃90mm側(cè)面5半精車-精車10
8、0mmz卜左端面,100mmz卜圓、100mm端面、左45外圓、90mm左端面、90mm外圓、90mm右端面、右45mm外圓6淬火7磨削-精磨100mm#圓、100mm端面、左45mm外圓、90mm端面、90mmz卜圓8精磨90mml側(cè)面9擴(kuò)孔-錢孔-精錢20mmFL10鉆孔-錢孔左45外圓的孔11鉆孔4x9mnfL12去毛刺去除全部毛刺13終檢按零件圖樣要求全面檢查四、工序設(shè)計(jì)“法蘭盤”零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用機(jī)器造型金屬模鑄造毛坯.根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸,長91順,寬100mm,高100mm,故最大輪廓尺寸為100項(xiàng)。按照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-1,取公差等
9、級(jí)CT為9級(jí),按照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-3,取鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)。一圓柱面的工序尺寸1.100mn#圓的加工余量毛坯尺寸為0106.4mm粗車余量:雙邊為Z=5mm,口工精度等級(jí)IT11,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.22半精車-精車余量:雙邊雙邊為Z=1.1mm,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.054磨削-精磨余量:雙邊加工余量為Z=0.3mm,加工精度等級(jí)為IT6,所以最后得到的尺寸為1000mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0222.90mmz卜圓的加工余量毛坯尺寸為96.4mm粗車余量:雙邊為Z=5mm,口工精度等級(jí)IT1
10、1,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.22半精車-精車余量:雙邊雙邊為Z=1.1mm,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.054磨削-精磨余量:雙邊加工余量為Z=0.3mm,加工精度等級(jí)為IT6,所以最后得到的尺寸為900mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0223 .左45mn#圓的加工余量毛坯尺寸為050mm粗車余量:雙邊為Z=3.8mm加工精度等級(jí)IT11,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.16半精車-精車余量:雙邊雙邊為Z=1mm,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.039磨削-精磨余量:雙邊加工余量為Z=0.2mm,加工精度等
11、級(jí)為IT6,所以最后得到的尺寸為450mm.,得到的粗糙度0.4-0.1um。-0.0164 .右45mmz卜圓的加工余量毛坯尺寸為050mm粗車余量:雙邊為Z=4mm,口工精度等級(jí)IT11,所以本工序得到的尺寸為460mm.-0.16半精車-精車余量:雙邊雙邊為Z=1mm,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為450mm.得到的粗糙度-0.0395 .20mmO勺加工較孔一精較后,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為200mm,得到的粗糙度1.6-0.8um.6 .左45外圓的孔加工鉆孔-較孔后,加工精度等級(jí)為IT8,所以本工序得到的尺寸為60mm,得到的粗糙度1.6-0.8u
12、m.二確定軸向工序尺寸1 .100的寬9mm勺加工余量粗車余量:2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級(jí)IT11,所以本工序得到的尺寸為110mm.-0.09半精車-精車余量:2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級(jí)IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.022磨削-精磨余量:2=0.4右端面=0.4mm加工精度等級(jí)IT6,所以本工序得到的尺寸為90mm.-0.0092 .90的寬8mm勺加工余量粗車余量:2=0.8左端面+0.8右端面=1.6mm加工精度等級(jí)IT11,所以本工序得到的尺寸為100mm.-0.09半精車-精車余量:2=0.8左端面+0.8右端面=
13、1.6mm加工精度等級(jí)IT8,所以本工序得到的尺寸為0mm.-0.022磨削-精磨余量:2=0.4左端面=0.4mm加工精度等級(jí)IT6,所以本工序得到的尺寸為80mm.-0.0093 .左41mm勺尺寸的加工余量根據(jù)尺寸鏈可得:毛坯尺寸為37mm粗車后為37+0.8X2=38.6mm,半精車-精車后為38.6+0.8X2=40.8mm,磨削-精磨后為40.8+0.4X2=41mm.4 .左41mm勺尺寸的加工余量根據(jù)尺寸鏈可得:毛坯尺寸為41.8mm,粗車后為41.8-2.4+0.8=40.2mm,半精車-精車后為40.2+0.8=41mm.磨削-精磨后為40.8+0.4X2=41mm.五.確
14、定切削用量及基本時(shí)間粗車大端面、100mm#圓、100mm側(cè)面,倒角、傕J圓、粗車左45mm#圓、倒圓、及臺(tái)階面1 .粗車大端面由于是粗加工,選擇左切車刀DJNL2520-1506,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-56,選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=53.2/(250*0.6>=0.355min。2 .粗車100mn#圓,倒角根據(jù)
15、切削深度2.5m棚口進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=11.8/(600*0.18>=0.109min。3 .粗車100mm&端面,倒圓選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=25.7/(250*0.6>=0.171min4 .粗車左45mn#圓、倒圓根據(jù)切削深度
16、1.9mm®進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=29.8/(600*0.18>=0.276min。5 .粗車90左端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為粗車小端面、大倒角、粗車右45mmz卜圓、溝槽、90mmz卜圓、倒角,及臺(tái)階面1 .粗車小端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250
17、r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為1.2mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,兩次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=2*25/(250*0.6>=0.333min。2 .粗車右45外圓根據(jù)切削深度2m而進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=39.4/(600*0.18>=0.365min。3 .大倒角切削速度為141.3m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,兩次粗車可完成,則機(jī)
18、開工時(shí)為T=2*9.9/(600*0.18>=0.183min。4 .粗車90mm&端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.15m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=25.2/(250*0.6>=0.168min。5 .溝梢選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為250r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=250X0.6=0.1
19、5m/min。根據(jù)車削深度為2mmF口進(jìn)給量,查彳#切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,兩次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=2*2.2/(250*0.6>=0.029min。6 .粗車90mmz卜圓,倒角根據(jù)切削深度2.5mm進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=10/(600*0.18>=0.092min。精車一半精車100mm&端面、100mmz卜圓,100mm端面、左45外圓、90mm£端面、90mn#圓、90mm&端面、右45mmz卜圓1 .半精車-精車100mmfc端
20、面由于是精加工,選擇左切車刀DJNL2520-1506,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-56,選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.4mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=50.7/(900*0.4>=0.141min。2 .半精車-精車100m的卜圓選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.10mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=
21、1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)車削深度為0.55mmffi進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=10.2/(1120X0.10>=0.091min。3 .半精車-精車100mm端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.4mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=27.05/(900*0.4>=0.07
22、5min。4 .半精車-精車左45外圓選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min,進(jìn)給量0.1mm/r,則可以求得進(jìn)給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)切削深度0.5m棚口進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=31.4/(1120X0.10>=0.280min。5 .半精車-精車90mm端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.4mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/mi
23、n。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=23.1/(900*0.4>=0.064min6 .半精車-精車90mmz卜圓選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min。根據(jù)工件的直徑,車刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.10mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)車削深度為0.55mmffi進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=9.2/(1120X0.10>=0.082min。7 .半精車-精車90mm&端面選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為900r/min。根據(jù)工件的直徑,車
24、刀刀桿尺寸和車削深度選擇進(jìn)給量f=0.4mm/r。則可以求得進(jìn)給速度=900X0.4=0.36m/min。根據(jù)車削深度為0.8mm和進(jìn)給量,查得切削速度為36.11m/min。切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=22.55/(900*0.4>=0.063min。8 .半精車-精車右45m的卜圓選擇機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min,進(jìn)給量0.1mm/r,則可以求得進(jìn)給速度=1120X0.10=0.112m/min。根據(jù)切削深度0.5m棚口進(jìn)給量,查得切削速度為141.3m/min。切削長度=41-7=34mm切削工時(shí):根據(jù)加工余量,一次粗車即可完成,則機(jī)開工時(shí)為T=3
25、4/(1120X0.10>=0.304min擴(kuò)孔-錢孔一精錢20mnfL查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-65,選擇Z550的轉(zhuǎn)速為500r/min,設(shè)選擇擴(kuò)孔鉆為整體高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆D21.8。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-128,根據(jù)材料和孔徑,選擇進(jìn)給量f=1mm/r則可以求得進(jìn)給速度=。根據(jù)材料的硬度和進(jìn)給量,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-133,選擇切屑速度為21m/min。切削工時(shí):根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機(jī)開工時(shí)為查手冊(cè),I-I取可為4mm,而Ix.切屑深度為0.14mm查機(jī)械制造技術(shù)基石課程設(shè)計(jì)指南表5-65,選擇Z550的轉(zhuǎn)速為500r/min,選擇較刀
26、為錐柄機(jī)用錢刀D21.94mm查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-129,根據(jù)材料和孔徑,選擇進(jìn)給量f=0.6mm/r則可以求得進(jìn)給速度=500X0.6=0.3m/min。根據(jù)材料的硬度和進(jìn)給量,選擇切削速度為8.8m/min。切削工時(shí):根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機(jī)開工時(shí)為日查手冊(cè),匚三I取21為30mm,而T=(91+30+8>/(500X0.6>=0.43min.切屑深度為0.06mm查機(jī)械制造技術(shù)基石課程設(shè)計(jì)指南表5-65,為了提高切屑精度,選擇Z550的轉(zhuǎn)速為735r/min,選擇較刀為錐柄機(jī)用錢刀D22mm查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-129,根據(jù)材料和孔徑,選擇進(jìn)給量f=0.2mm/r則可以求得進(jìn)給速度=735X0.2=0.147m/min。根據(jù)材料的硬度和進(jìn)給量,選擇切屑速度為8m/min。切削工時(shí):根據(jù)鉆孔深度L=91mm則機(jī)開工時(shí)為查手冊(cè),取口為30mm,擴(kuò)孔4x9mmfL(1)切削用量刀具選
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