單拐曲軸機械加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計
單拐曲軸機械加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計,曲軸,機械,加工,工藝,鍵槽,夾具,設(shè)計
XX學院
本科畢業(yè)設(shè)計
曲軸零件的機械加工工藝及銑槽夾具設(shè)計
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摘 要
此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是對織機曲軸零件的機械加工工藝夾具的設(shè)計，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對織機曲軸零件的工序的加工設(shè)計了專用夾具.
本文主要對織機曲軸零件主要以V形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，銑鍵槽時2個V形塊與銑刀不能干涉，因此要降低V形塊高度，夾具設(shè)計要方便、簡單。
關(guān)鍵詞：加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具
II
ABSTRACT
The graduation design task is to design the fixture machining process of crank shaft parts, including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting dosage, process documents. Choose the correct methods for processing, manufacturing process design. In addition, processing of loom crank parts design process special fixture.
This paper focuses on the loom crankshaft parts mainly in the V block and the support plate to locate, near the straight plate and spring clamp, keyway milling for 2 V block interference and the cutter can not, so to reduce the V block height, fixture design to be convenient, simple.
Keywords: processing technology, processing methods, process, fixture
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
1 緒論 1
1.1機械加工工藝概述 1
1.2機械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機床夾具的功能 2
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 3
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3
2 零件分析 5
2.1零件的作用 5
2.2零件的工藝分析 5
3 工藝規(guī)程設(shè)計 7
3.1確定毛坯的制造形式 7
3.2基面的選擇 7
3.2.1 粗基準選擇 7
3.2.2 精基準的選擇 7
3.3制定工藝路線 7
3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
3.5 確定切削用量及基本工時 10
3.6 時間定額計算及生產(chǎn)安排 30
4 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計 38
4.1定位基準的選擇 38
4.2定位元件的設(shè)計 38
4.3銑削力與夾緊力計算 39
4.4對刀塊和塞尺設(shè)計 40
總 結(jié) 43
參 考 文 獻 44
致 謝 45
II
1 緒論
1.1機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。
比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明。比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。
總的來說，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機械加工工藝流程
機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。
3) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。
4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
5) 填寫工藝文件。
6) 選擇毛坯。
7) 擬訂工藝路線。
8) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。
在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3夾具概述
現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。
1.4機床夾具的功能
在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機床夾具的主要功能
機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
定位
定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。
確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊
由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機床夾具的特殊功能
機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。
（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。
（2）導向 導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模
如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置
并引導其進行鉆削。。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀
數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。特別是近年來，，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）提高機床夾具的標準化程度。
4）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本。
5）適用于精密加工的高精度機床夾具。
6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化、柔性化四個方面。
標準化
機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。
目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。
夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。
通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。
精密化
精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。
柔性化
機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。
具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
46
2 零件分析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是織機曲軸2，它位于連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運動，它在工作過程中將承受周期性的復(fù)雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，是連桿獲得所需的動力。
2.2零件的工藝分析
由織機曲軸2零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進行加工，此外各表面上還需加工一系列螺紋孔和鍵槽。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下:
由零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進行加工，此外各表面上還需加工一系列螺紋孔和鍵槽。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下:
以拐徑為?60mm為中心的加工表面
這一組加工表面包括: 拐徑?60 mm加工及其倒圓角,兩個?8的斜油孔,兩個油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是?60 mm圓跳動公差為0.01 mm。
以軸心線兩端軸為中心的加工表面
這一組加工表面：1：10錐度面的鍵槽mm并左端倒角，端面的中心孔,1個M20深15 mm的螺紋孔，各軸的外圓表面,
這組加工表面有一定的位置要求，主要是：
(1)鍵槽與 1：5錐度軸心線的對稱度公差為0.10mm。
(2)1：5錐度軸心線對A-B軸心線的的圓跳動公差0.025mm；
又以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證他們的位置精度要求。
3 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為球球墨鑄鐵，型號為QT800?？紤]到曲軸的零件較大，零件比較復(fù)雜，應(yīng)采用鑄件。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。
3.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，不盲目的選擇基面。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。
3.2.1 粗基準選擇
在小批生產(chǎn)的條件下，通常都是采取劃線找正。所以曲軸加工的第一道工序是鉗工劃線，劃出主軸頸端面的十字中心線以及待加工表面的輪廓線，然后按劃線找正將曲軸安裝在機床上進行加工。這樣兼顧了各部分的加工余量，以減少毛坯的廢品率。
3.2.2 精基準的選擇
加工曲軸的主軸頸止以及與主軸頸同旋轉(zhuǎn)軸心線的其它配合部分和曲柄外圓弧面、外端面時，同軸類零件外圓表面加工一樣，采用輔助精基準－頂針孔。用頂針孔作為精基準，符合基面同一的原則，從而可以保證一次安裝中加工的各表面的同軸度或垂直度。對于主軸頸較大而偏心距又較小的曲軸，可以在曲軸兩端面上分別各打出兩個頂針孔A及B，使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。
3.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案（一）：
1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距29mm及外形加工。
2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。
3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸50 mm兩處，鉆右端中心孔。
4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓?50 mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側(cè)左、右端面，保證拐徑外側(cè)的對稱性及尺寸
5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸469mm，鉆左端中心孔，鉆左端?3的孔，深8mm，锪60°角
6）粗車拐徑?50 mm尺寸。
7）精車拐徑?50 mm尺寸。
8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑?50 mm
9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑?50 mm，
10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑?50 mm，磨左端軸徑?60mm。
11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑?50 mm。
14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。
15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨?90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。
16）夾右端，頂右端中心孔車1：5圓錐，留余量1.5mm 。
17）以兩端中心孔定位，磨1：5圓錐?43長60mm，磨圓角R0.5。
18）粉探傷各軸徑，拐徑。
19）劃鍵槽線銑鍵槽，以兩軸徑?50 mm定位
，采用專用工裝裝夾銑鍵槽至圖樣尺寸。
20）銑右端軸徑?43mm的槽至圖樣尺寸。
21）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。
22）檢查。
工藝路線方案（二）：
1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距29mm及外形加工。
2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。
3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸50 mm兩處，鉆右端中心孔。
4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓?50 mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側(cè)左、右端面，保證拐徑外側(cè)的對稱性及尺寸
5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸469mm，鉆左端中心孔，鉆左端?3的孔，深8mm，锪60°角
6）粗車拐徑?50 mm尺寸。
7）精車拐徑?50 mm尺寸。
8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑?50 mm
9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑?50 mm，
10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑?50 mm，磨左端軸徑?60mm。
11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑?50 mm。
14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。
15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑?50 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨?90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。
16）夾右端，頂右端中心孔車1：5圓錐，留余量1.5mm 。
17）以兩端中心孔定位，磨1：5圓錐?43長60mm，磨圓角R0.5。
18）粉探傷各軸徑，拐徑。
19）劃鍵槽線銑鍵槽，以兩軸徑?50 mm定位
，采用專用工裝裝夾銑鍵槽至圖樣尺寸。
20）銑右端軸徑?43mm的槽至圖樣尺寸。
21）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。
22）檢查。
通過兩種工藝方案的比較可得出第一種方案中在精磨以后再銑鍵槽、鉆油孔，這樣會影響精磨后各軸的加工精度。而第二種方案則比較好些，它在銑鍵槽、鉆油孔后粗、精磨各軸保證了各軸的精度要求。
3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
織機曲軸零件材料為球墨鑄鐵，硬度190~270HBS，毛坯重量約為40.3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用毛坯鑄件。
3.4.1加工兩端中心線上的外圓表面。
由于這些表面的粗糙度要求較高，它們的表面粗糙度都是Ra1.6，根據(jù)工序要求，軸徑?50mm，?55 mm加工分粗、精車，還有粗、精磨。
粗車：參照《機械加工工藝手冊》表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
精車：參照《機械加工工藝手冊》表2.3-39，其余量規(guī)定為 1.1mm
粗磨：參照《機械加工工藝手冊》表2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
精磨：參照《機械加工工藝手冊》表2.3-44，其余量規(guī)定為 現(xiàn)取。
軸徑?55mm，?50 mm鑄造毛坯的基本尺寸分別為：
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT11~13，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為，現(xiàn)取7mm。對軸徑?90mm有：
對軸徑?50 mm有：
精車后尺寸為：50+1.1+0.45+0.01=96.56 mm
精磨后尺寸與零件圖尺寸相同, 即?50 mm
而對于軸徑粗糙度要求為Ra 1.6,精車能達到要求，此時直徑粗加工余量2Z=3mm精加工為0.5mm能滿足加工要求。
3.5 確定切削用量及基本工時
工序1：粗車左端外圓?50 mm。
加工條件
工件材料：QT60-2, ，鑄件。
加工要求：粗車左端外圓?50 mm。
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
（1）粗車左端外圓?50 mm
1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm，
2)進給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[3] 表2.4-20，切削速度，
4)機床主軸轉(zhuǎn)速：
313r/min
按機床說明書，313r/min與相近的轉(zhuǎn)速為300 ，則：.
實際銑削速度：
5)檢驗機床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得
由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機功率為13KW，當主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。
6)計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0,L1=2mm
刀具切出長度：取
工序2：粗車左端軸徑?90mm
加工條件
工件材料：QT60-2, ，鑄件。
加工要求：粗車左端外圓?50 mm。
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm，
2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[3]表2.4-20，切削速度，
4)機床主軸轉(zhuǎn)速：
根據(jù)[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實際速度。
5)檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表2.4-20，可查得
由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機功率為13KW，當主軸轉(zhuǎn)速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作
6)計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=67mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
工序3：粗車左端軸徑?55mm
加工條件
工件材料：QT60-2, ，鑄件。
加工要求：粗車左端外圓?50mm。
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1) 被吃刀量：取單邊余量Z=3mm，
2) 進給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3) 切削速度：
按[3]表2.4-20，
切削速度：，
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實際速度：
。
5)檢驗機床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-20，可查得
由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機功率為75KW，當主軸轉(zhuǎn)速為300r/min時，主軸傳遞的功率為4.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。
6) 計算切削工時：按《工藝手冊》表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=124mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
工序4：粗車拐徑外側(cè)左、右端面并粗車臺肩
（1）粗車拐徑外側(cè)左、右端
機床：CA6140臥式車床 刀具：YG6
1）已知毛坯長度，拐徑外側(cè)左、右端面參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。
2) 進給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，當?shù)陡艹叽鐬?5mm×25mm, ≤3mm以及工件直徑60mm時
取
3）計算切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4)機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為320r/min。
則實際切削速度：
。
5）計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=112mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序5：粗車拐徑?50 mm
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
（1）粗車拐徑?50 mm
1)被吃刀量：參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ， 現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。
2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4)機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為405r/min，則實際速度
。
5)檢驗機床功率：主切削力Fc按[2]表1.29所示公式計算
式中：
所以：
切削時消耗功率PC為:
由CW6180B機床說明書可知，CW6180B主電動機功率為75KW，當主軸轉(zhuǎn)速為405r/min時，主軸傳遞的功率為45kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。
6) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=123mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序6： 精車拐徑?50 mm尺寸
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1 )被吃刀量：=0.6mm。
2) 進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度
1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實際速度
。
5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=123mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序7：精車右端軸徑?50 mm
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1) 被吃刀量：=0.6mm。
2) 進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：
按機床說明書，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實際速度
。
5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=74mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序8： 精車右端軸徑?55 mm
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1 )被吃刀量：=0.6mm。
2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實際速度
。
5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=12mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序9：精車左端軸徑?50 mm
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：=0.6mm。
2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實際速度。
5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機動時間：
工序11：鉆、攻6—M8螺紋
（1）鉆孔
機床：組合鉆床
刀具：麻花鉆
1) 進給量：根據(jù)[3]表2.4-39，其取值范圍為，取
2) 切削速度：參照[3]表2.4-41，取
3) 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際切削速度：
4) 被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
（2）攻6—M8螺紋絲
機床：組合攻絲機
刀具：釩鋼機動絲錐
1) 進給量：由于其螺距,因此進給量
2) 切削速度：參照[3]表2.4-105，取
3) 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實際切削速度：
4) 機動時間
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
本工序機動時間：
工序12：銑鍵槽24mm×110mm
機床：X52k
刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=20
1) 銑削深度：
2) 每齒進給量：根據(jù)[3]表2.4-76，取
3) 銑削速度：參照[3]表2.4-50，?。?
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實際銑削速度：
5) 給量：
工作臺每分進給量：
6) 刀具切入長度：精銑時
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序13：銑右端軸徑?43mm的槽mm
機床：X52k
刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=20
1) 銑削深度：
2) 每齒進給量：根據(jù)[3]表2.4-76，取
3) 銑削速度：參照[3]表2.4-50，?。?
4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實際銑削速度：
5) 給量：
工作臺每分進給量：
6) 刀具切入長度：精銑時
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序17：粗磨左端軸徑?50 mm
機床：M1450A磨床
1）砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm
2)工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得
=0.233~0.476,取=0.350，
3)軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得
=(0.5~0.8)B，取=45
4）徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，
預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150
5）每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
工序19：磨右端軸徑?50 mm
機床：M1450A磨床
1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得=0.233~0.476,取=0.350，
3) 軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45
4) 徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
工序20：精磨拐徑?50 mm
機床：M1432A磨床
1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ，
3) 軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B，
4) 徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
工序21：精磨左右兩軸徑?50 mm
機床：M1432A磨床
1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ，
3) 軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B，
4) 徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機動時間：
被磨削層長度：，
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
本工序的機動時間：=+=0.9
工序22：精磨?60mm
機床：M1432A磨床
1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=400mm，砂輪的寬度取B=50 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ，
3) 軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B，
4) 徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
工序23：車1：5圓錐
機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG8
1) 被吃刀量：參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)也取。分兩次加工，=3mm。
2) 進給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3) 切削速度：
按[3]表2.4-20，切削速度，
4)機床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為300r/min，則實際速度
。
5) 檢驗機床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-20，可查得
由CW6180B機床說明書可知，CW6180B主電動機功率為75KW，當主軸轉(zhuǎn)速為300r/min時，主軸傳遞的功率為45kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。
6) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取
被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=124mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
機動時間：
工序24：磨1：5圓錐?43長60mm
（1）粗磨1：5圓錐?43
機床：M1450A磨床
1) 砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表3.1-45，砂輪的直徑D=500mm，砂輪的寬度取B=75 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-148，查得=0.233~0.476,取=0.350，
3） 軸向進給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45
4）徑向切入進給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.350mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.150
5）每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機動時間
工序25：磁粉探傷各軸徑，拐徑
工序26：鉗工，修油孔，倒角，清污垢。
工序27：檢查。
3.6 時間定額計算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，該曲軸的年產(chǎn)量為5000件。一年以300個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于25件。設(shè)每天的產(chǎn)量為25件。再以每天16小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于38.4min。
參照[3]表2.5-2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時）
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：
其中： —單件時間定額
—基本時間（機動時間）
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
3.6.1粗車左端外圓?50 mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.2粗車左端軸徑?90mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.3 粗車左端軸徑?50 mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.4 粗車拐徑外側(cè)左、右端面并粗車臺肩
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.5 粗車拐徑?50 mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.6 精車拐徑?50mm尺寸
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.7 精車右端軸徑?50 mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.8 精車右端軸徑?55 mm
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.9 精車左端軸徑
工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.10 精銑底面
工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.11 鉆、攻孔
1） 鉆孔
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-42取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
3.6.12 銑鍵槽
工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.13銑右端軸徑
工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.14 粗鏜、精鏜右端孔
工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-46，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-27，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.16 鉆曲拐左側(cè)孔?8mm
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-42取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.17 粗磨左端軸徑
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.18 磨左端軸徑
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
3.6.19磨右端軸徑
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.20精磨拐徑至規(guī)定尺寸
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.21精磨左右兩軸徑至規(guī)定尺寸
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.22精磨m定尺寸
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.23車1：10圓錐
加工機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，并查[3]表2.5-42，取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單件時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
3.6.24磨圓錐
機動時間：
輔助時間：參照[3]表2.5-56，取工步輔助時間為。查[3]表2.5-57取裝卸工件時間為。則：
：根據(jù)[3]表2.5-43，
單間時間定額有：
＜38.4min
因此，達到生產(chǎn)要求。
單件時間為：
4 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工零件時，需要設(shè)計專用夾具。
本夾具主要用來銑曲軸鍵槽。由加工本道工序的工序簡圖可知。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
4.1定位基準的選擇
在進行端面銑加工工序時，左右兩端的軸已加工，用兩個V型塊定位。因此工件選用兩端軸中心線作為定位基準。選擇兩個V型塊作為定位基面限制了工件的四個自由度，而支承板作為定位基面，限制了工件的一個自由度。夾具上的定位元件是：其中定位元件為支承板和兩個V型塊 .
4.2定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準為兩個V形塊和支承板作定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)主要是兩個V形塊。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對V形塊進行設(shè)計。
由機床夾具設(shè)計手冊查的可知:
根據(jù)工件的直徑 D=50mm可知V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表4-6 V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸
H
D
>50-100
50
12
18
12
30
15
25
140
V形塊設(shè)計如圖：
圖4-6 V形塊圖
4.3銑削力與夾緊力計算
根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為
圓周分力
查表可得：
代入得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
當用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力
即： 取k=2
4.4對刀塊和塞尺設(shè)計
由于本道工序是完成曲軸曲拐端面的銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：
圖3-7 直角對刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-8 平塞尺圖
塞尺尺寸為：]
表4-8 塞尺尺寸
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。
總 結(jié)
通過畢業(yè)設(shè)計，我對課本理論知識有了更深刻了理解，同時，繪圖能力也有了較大的提高。這對我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)
本文是加工工藝和夾具設(shè)計，并對工藝方案進行比較選擇合理的工藝路線，然后計算分析尺寸，并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計。
設(shè)計的總體過程可以概括為，首先對零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工工藝方案。
本次畢業(yè)設(shè)計綜合了大學里所學的知識，是理論與實際相結(jié)合的一個
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