数控机床切削螺旋锥齿轮的工艺方法

数控机床切削螺旋锥齿轮的工艺方法

一、数控机床切制弧齿锥齿轮的工艺方法(论文文献综述)

王君毅,黄冠锋,李兴强,张华[1](2021)在《小模数弧齿锥齿轮的精确建模与齿面接触仿真》文中认为双重双面法铣齿加工是小模数弧齿锥齿轮的主要加工方法,传统双重双面法的齿面啮合状况需要人工调整,过程繁琐且齿面接触质量难以保证。针对小模数弧齿锥齿轮双重双面法加工的特点,建立了双重双面法加工坐标系,按照齿面加工参数和刀具参数,由刀具的切削锥面方程,经过坐标变换推导被加工齿面的齿面方程,并计算得到齿面上关键点的坐标值,利用这些关键点坐标,可以创建理论齿面片的三维模型,进而创建了齿轮副的整体三维模型。利用计算机数值仿真技术,对齿轮副进行了齿面啮合仿真。根据仿真结果,可以调整齿面加工参数,以改善齿面的接触情况,减少目前齿面接触区要依靠人工调整的繁琐过程。在提升齿面啮合质量的同时,也提高了齿轮副的实际生产效率。

刘琪,张华,杨建军[2](2021)在《小模数弧齿锥齿轮的高速干切削技术及加工试验研究》文中提出传统的小模数弧齿锥齿轮铣齿加工需要使用大量切削液,不仅会造成环境污染,还增加了生产成本;新型高速干切削工艺不使用切削液,减少了环境污染,且可提高生产效率。基于斜角切削理论,将斜角切削等效平面法与弧齿锥齿轮加工理论相结合,研究了小模数弧齿锥齿轮高速干切削工艺。针对小模数弧齿锥齿轮的高速干切削工艺特点,建立斜角切削热力耦合模型,利用Abaqus有限元软件,仿真分析了不同工艺条件对切削力的影响。选取硬质合金作为刀具材料,讨论了小模数弧齿锥齿轮的高速干切削工艺过程,并通过加工试验验证了该工艺的可行性。研究为该工艺的实施提供了参考依据。

王志永,余文豪,张颖,曾亦愚[3](2021)在《基于整体刀盘的摆线齿端齿盘切齿加工》文中研究指明为了实现在国产数控锥齿轮铣齿机上加工摆线齿端齿盘,对摆线齿端齿盘的切齿加工原理和加工方法进行了研究。基于摆线齿端齿盘的结构特点,提出了采用整体刀盘加工摆线齿端齿盘的加工方法,并通过改变刀盘半径和刀刃圆弧半径对轮齿齿长曲率和齿高曲率进行了修正。基于摆线齿端齿盘的切齿加工原理,提出了加工摆线齿端齿盘的刀盘参数以及机床调整参数的计算方法,对摆线齿端齿盘进行了刀盘干涉检查。通过实际的切齿加工、齿形误差检测以及接触区着色检验,验证了在国产数控锥齿轮铣齿机上采用整体刀盘加工摆线齿端齿盘的加工原理和加工方法的正确性和可行性。

王君毅,林守金,王柱,王天雷,王大承[4](2021)在《YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机设计与分析》文中研究指明针对传统机械型铣齿机结构复杂、传动链长、精度差、速度低,无法满足高速、高精度齿轮加工要求的状况,设计了YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机及迈雷特H218i型数控系统,分析该机关键部件结构,采用有限元方法对数控弧齿锥齿轮铣齿机进行静/动态特性仿真分析,并对关键件立柱进行了拓扑结构优化。结果表明:优化后立柱的静刚度与前2阶固有频率比优化前均有所提高,质量减少7.32%。实践证明,该铣齿机采用常规速度切削加工齿轮时,性能稳定,工作可靠。但高速切削加工齿轮时,某些高速切削的工况仍有可能发生共振情况,需进一步提高整机刚度或采用其他方法进行抑振。为进一步提高整机刚度,实现机床在更高切削速度加工齿轮提供参考依据。

张宇,严宏志,王志永,曾韬[5](2021)在《全工序法弧齿锥齿轮加工参数计算方法》文中提出分析弧齿锥齿轮刀盘的结构特征与切齿运动特点,提出三个参考点的设置方法。以大轮采用展成法,小轮采用螺旋展成法加工的弧齿锥齿轮副为研究对象,提出了全工序法大轮加工参数的简化计算方法。总结螺旋锥齿轮的一般啮合规律,结合参考点设置方法,利用Free-Form型机床的柔性运动控制特征,建立了小轮的切齿控制优化模型,获得一组最优化的加工参数。以此计算方法开发了设计软件,基于国产全数控锥齿轮加工装备,以一对准双曲面齿轮为算例进行了网络化闭环制造,试验结果显示:齿轮副传动误差幅值达13.2″,两齿面接触区均位于齿面中部、呈内对角,验证了方法的正确性,有效解决了全工序法加工弧齿锥齿轮时双面接触特征同步调整困难的行业难题。

刘胜勇[6](2021)在《弧齿锥齿轮副切齿振纹分析及根治措施》文中进行了进一步梳理针对弧齿锥齿轮副切齿振纹,综合运用图形监控、参数优化、仪器测量等模块化运维技法,进行了切齿振纹真因分析,给出了切齿振纹根治的有效措施。

叶筱敏[7](2021)在《弧齿锥齿轮数控加工工艺》文中研究说明齿轮是传递运动和扭矩的关键传动零件。随着弧齿锥齿轮的展成切齿法的原理形成和利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,齿轮的加工效率与齿轮的质量大大提高。渐开线齿轮等更为复杂的齿轮问世后,大部分被用于机械运动传递组件,其中弧齿锥齿轮是空间内传递轴的运动和形成动力的关键零件。在这些锥齿轮中,弧齿锥齿轮具有高负载能力和高复合度优点,因而被广泛应用于石油化工、动力机车和航天航空工业等领域。

李红梅[8](2021)在《矿用低速重载双圆弧弧齿锥齿轮仿真分析》文中研究说明双圆弧弧齿锥齿轮是将双圆弧齿形应用在弧齿锥齿轮上的一种技术,齿形特点为齿长和齿高均为凸、凹齿廓相啮合,与普通的弧齿锥齿轮相比,具有承载能力高、使用寿命长的优点。然而由于双圆弧弧齿锥齿轮齿面几何复杂,研究较少,限制了它在我国的使用推广。基于双圆弧弧齿锥齿轮的加工原理建立了其数控加工模型,利用功能强大的前处理软件Hypermesh进行有限元网格划分,再将有限元模型导入到MSC.Marc中对一对给定具体参数的齿轮接触对进行动态啮合的非线性接触分析,仿真得到某啮合时刻的接触区及接触应力。将仿真得到的结果和理论计算结果进行对比,验证了仿真方法的正确性,为双圆弧弧齿锥齿轮疲劳寿命分析和推广应用提供了依据。

于晨伟[9](2021)在《椭圆弧齿线圆柱齿轮传动特性及加工方法研究》文中指出齿轮传动是应用最广泛的动力传动机构,大量应用在汽车、航空航天、工程机械以及仪表等诸多领域。近年来众多学者提出曲线齿线圆柱齿轮的概念,并重点研究了一种圆弧形齿线齿轮。弧齿圆柱齿轮在承载力、传动平稳性等方面比传统齿轮有明显的提升,但是要高效地加工具有理想几何参数的圆弧齿线圆柱齿轮还是困难重重。在研究和分析现有圆弧齿线圆柱齿轮基础上发现,通过调整加工刀盘到特定安装角,可以加工出具有理想几何特征的曲线齿线形圆柱齿轮。这种齿轮具备很好的传动特性,齿线为特殊的椭圆弧齿线形,研究发现,这种齿轮可以被快速高效加工。本文阐述了一种椭圆弧齿线圆柱齿轮的理想几何特征,推导了其静态齿面方程、动态齿面方程、动态啮合线方程及重合度的计算。同时通过SolidWorks二次开发技术,完成了椭圆弧齿线圆柱齿轮三维参数化自动建模程序编写。基于精确齿轮模型,对椭圆弧齿线圆柱齿轮进行动力学特性分析,研究齿轮的主要参数对传动性能的影响。基于Adams仿真分析了齿轮椭圆弧齿线短半轴(即齿轮加工刀盘半径)、齿轮转速对齿轮速度波动情况的影响规律,研究了动态啮合力随齿线半径、齿轮转速的变化情况,确定齿轮主要参数的最优选取区间。同时利用有限元分析原理,分析了载荷对齿轮副动态啮合刚度的影响情况。通过分析齿轮齿条的啮合关系,将椭圆弧齿条转化后得到椭圆弧齿线圆柱齿轮的加工刀具形状,并提出椭圆弧齿线圆柱齿轮加工原理。根据加工原理,利用Vericut对椭圆弧齿线圆柱齿轮进行仿真加工,验证了齿面切削成形的可行性,同时提出一种倾斜安装条件下——伸缩刀杆式旋转刀盘加工方法及其加工装置。最后,根据齿轮加工方法自主研发设计了椭圆弧齿线圆柱齿轮的专用加工机床及其软件控制系统,就椭圆弧齿线圆柱齿轮进行了试加工。利用已加工齿轮进行齿轮啮合实验,并研究了标准齿轮与修型后的齿轮啮合轨迹在齿面的分布情况。结果表明,椭圆弧齿线圆柱齿轮副啮合轨迹呈全齿宽分布,可实现全齿宽线接触,与理论推导结果相符合;经过微调刀具半径进行修型,齿轮接触轨迹分布在齿面中央,两端不参与啮合,有利于改善两端齿根接触状态,提升齿轮承载能力。

余文豪[10](2021)在《摆线齿端齿盘设计及加工技术的研究》文中进行了进一步梳理摆线齿端齿盘因其具有承载能力大、结构紧凑、定心精度高等优点,可用于燃气轮机或蒸汽轮机的涡轮转子或压缩机转子,以及金属切削机床的精密分度机构等。由于国外公司的技术垄断,目前摆线齿端齿盘在我国主要应用于铁路行业。随着铁路行业的飞速发展,对摆线齿端齿盘的需求也越来越大。论文对摆线齿端齿盘的几何参数设计方法、切齿加工原理与方法、理论齿面离散点坐标参数计算和齿面接触分析等进行了研究,建立了一套满足工程实际要求的摆线齿端齿盘设计加工技术,有助于打破国外的技术垄断,实现我国对摆线齿端齿盘的自主设计制造。论文的主要研究工作如下:(1)建立了摆线齿端齿盘的几何参数设计计算方法,并通过强度校核、齿面刮伤和齿底留埂检查、刀盘干涉检查,确保了所设计摆线齿端齿盘几何参数的正确性。基于整体刀盘加工摆线齿端齿盘的切齿加工原理和加工方法,对摆线齿端齿盘轮齿的齿长曲率和齿高曲率进行了修正,建立了加工摆线齿端齿盘的机床调整参数和刀盘参数的计算方法。(2)基于摆线齿端齿盘的切齿加工原理以及切齿加工过程中刀盘、产形轮和工件在机床中的相对位置关系和运动关系,推导了摆线齿端齿盘的齿面方程。通过对齿面进行离散化处理,求解了理论齿面离散点的坐标和单位法矢参数。根据齿面接触分析(TCA)原理,运用牛顿二元迭代法,求解了相啮合齿面对应点的坐标,实现了摆线齿端齿盘的齿面接触分析。基于Visual Basic软件开发平台,开发了摆线齿端齿盘几何参数设计计算、切齿加工参数计算、齿面离散点坐标参数计算和齿面接触分析的软件。(3)基于以上研究成果,在国产H650C数控螺旋锥齿轮铣齿机上进行了切齿加工实验,对所加工的端齿盘副在L65G齿轮测量中心上进行了齿形误差检测,并进行了接触区着色检验。齿形误差检测结果和接触区检验结果均满足实际工程要求,且实际接触区与齿面接触分析结果基本一致,验证了摆线齿端齿盘几何参数设计、切齿加工原理与方法、齿面方程、理论齿面离散点坐标参数计算和齿面接触分析的正确性和可行性。

二、数控机床切制弧齿锥齿轮的工艺方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、数控机床切制弧齿锥齿轮的工艺方法(论文提纲范文)

(1)小模数弧齿锥齿轮的精确建模与齿面接触仿真(论文提纲范文)

0 引言
1 齿面展成原理与齿面方程的推导
2 小模数弧齿锥齿轮的精确建模
3 小模数弧齿锥齿轮的接触仿真
4 结束语

(2)小模数弧齿锥齿轮的高速干切削技术及加工试验研究(论文提纲范文)

0 引言
1 斜角切削理论
    1.1 弧齿锥齿轮加工理论
    1.2 斜角切削几何关系
    1.3 剪切区应力、应变、应变率
    1.4 齿轮副参数计算
2 有限元模型建立
    2.1 摩擦模型的建立
    2.2 工件与刀具材料物理特性
    2.3 切削材料的本构模型
    2.4 切屑分离准则
3 有限元模型分析
    3.1 切齿仿真模型的简化处理
    3.2 进给量对切削力的影响
    3.3 切削力随刃倾角变化分析
    3.4 切削力随切速变化分析
4 干切试验
5 结论

(3)基于整体刀盘的摆线齿端齿盘切齿加工(论文提纲范文)

0 引言
1 摆线齿端齿盘的结构特点和切齿原理
2 摆线齿端齿盘的切齿加工方法
3 机床调整参数的计算
4 刀盘干涉检查
5 刀盘参数的计算
6 切齿加工实验
7 结论

(4)YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机设计与分析(论文提纲范文)

0 引言
1 整机设计
    1.1 设计方案的确定
    1.2 机械系统的设计
2 整机的静/动态特性分析
    2.1 模型的简化及网格划分
    2.2 静力学分析
    2.3 模型的动态性能模态分析
        (1)结构模态分析算法原理
        (2)有限元仿真结果及分析
        (3)振动激励源分析
3 立柱有限元分析
    3.1 立柱模型的建立
    3.2 立柱的静力学分析
    3.3 立柱的模态分析
    3.4 立柱的优化设计
4 结束语

(5)全工序法弧齿锥齿轮加工参数计算方法(论文提纲范文)

1 全工序法加工参数的优化方法
2 展成法大轮加工参数的确定方法
3 小轮加工参数的优化方法
    3.1 大轮齿面曲率参数计算
    3.2 小轮工艺齿面与切齿齿面的曲率参数计算
    3.3 小轮加工参数优化模型
4 算例
5 结论

(6)弧齿锥齿轮副切齿振纹分析及根治措施(论文提纲范文)

切齿现状
工艺要求与切齿机理
    1.工艺要求
    2.切齿机理
    3真因分析及根治措施
结语

(7)弧齿锥齿轮数控加工工艺(论文提纲范文)

1 弧齿锥齿轮概念认知
2 弧齿锥齿轮数控加工工艺发展现状
3 弧齿锥齿轮数控加工工艺分析
    3.1 弧齿锥齿轮数控加工工艺原理
    3.2 弧齿锥齿轮数控加工工艺过程
    3.3 弧齿锥齿轮数控加工工艺实际应用
4 结语

(8)矿用低速重载双圆弧弧齿锥齿轮仿真分析(论文提纲范文)

0 引言
1 双圆弧齿轮的传动理论
    1.1 切削原理
    1.2 基准齿形
2 数控加工模型的建立
    2.1 数控铣齿机模型
    2.2 仿真加工流程
3 有限元模型
4 仿真分析
5 结束语

(9)椭圆弧齿线圆柱齿轮传动特性及加工方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 曲线齿线圆柱齿轮加工技术研究现状
        1.2.2 曲线齿线圆柱齿轮加工技术发展趋势
    1.3 课题的研究意义及内容
        1.3.1 课题的研究内容
        1.3.2 课题的研究意义
    1.4 本章小结
第2章 椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合原理及参数化建模
    2.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮理想几何参数
    2.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿条几何特征分析
    2.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮齿面方程
        2.3.1 静态齿面方程
        2.3.2 动态齿面方程
        2.3.3 动态齿面啮合线方程
        2.3.4 动态啮合线图形化表示
        2.3.5 齿轮重合度
    2.4 基于SolidWorks二次开发椭圆弧齿轮参数化建模方法
        2.4.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮的相关参数确定
        2.4.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮参数化自动建模方法
        2.4.3 渐开线齿廓圆柱齿轮综合建模系统
    2.5 本章小结
第3章 椭圆弧齿线圆柱齿轮动力学特性分析
    3.1 基于Adams椭圆弧齿线圆柱齿轮速度波动分析
        3.1.1 速度波动仿真理论分析
        3.1.2 刀盘半径对速度波动的影响
        3.1.3 齿宽对速度波动的影响
        3.1.4 转速对速度波动的影响
        3.1.5 与直齿、斜齿轮的对比分析
    3.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮动态啮合力分析
        3.2.1 刀盘半径对动态啮合力的影响
        3.2.2 齿宽对动态啮合力的影响
        3.2.3 与直齿、斜齿轮的对比分析
    3.3 基于有限元法的椭圆弧齿线圆柱齿轮动态啮合刚度分析
        3.3.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合刚度计算公式
        3.3.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮啮合刚度的有限元计算
        3.3.3 啮合齿面的法向接触力以及综合弹性变形
        3.3.4 单齿啮合刚度及多齿综合啮合刚度
        3.3.5 载荷对齿轮啮合刚度的影响
    3.4 本章小结
第4章 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工方法
    4.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工刀具的生成
    4.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工刀具形状
    4.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工原理
    4.4 基于Vericut椭圆弧齿线圆柱齿轮仿真加工
        4.4.1 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工机床模型
        4.4.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工刀具模型
        4.4.3 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工仿真
    4.5 倾斜安装条件下——伸缩刀杆式旋转刀盘加工方法的提出
    4.6 本章小结
第5章 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工机床及实验
    5.1 椭圆弧齿轮加工机床的整体设计
        5.1.1 机床结构设计
        5.1.2 机床控制系统软件设计
    5.2 椭圆弧齿线圆柱齿轮加工及啮合实验
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(10)摆线齿端齿盘设计及加工技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 几何参数设计方法的研究
        1.2.2 切齿加工技术的研究
        1.2.3 齿面数学建模方法的研究
        1.2.4 齿面接触性能的研究
    1.3 目前研究存在的问题
    1.4 论文的主要研究内容和研究方法
2 摆线齿端齿盘几何参数设计
    2.1 摆线齿端齿盘的结构特点
    2.2 基本几何参数的确定
    2.3 强度校核
    2.4 刀盘干涉检查
    2.5 齿面刮伤和齿底留埂检查
    2.6 摆线齿端齿盘几何参数设计软件的开发
    2.7 本章小结
3 基于整体刀盘的摆线齿端齿盘切齿加工参数计算
    3.1 切齿加工原理
    3.2 分体刀盘与整体刀盘的概述
    3.3 摆线齿端齿盘齿面的曲率修正
        3.3.1 齿长方向曲率修正
        3.3.2 齿高方向曲率修正
    3.4 基于整体刀盘的切齿加工参数计算
        3.4.1 机床调整参数计算
        3.4.2 刀盘参数计算
    3.5 摆线齿端齿盘切齿加工参数计算软件的开发
    3.6 本章小结
4 摆线齿端齿盘齿面数学建模及齿面接触分析
    4.1 产形轮的齿面方程及其法矢
    4.2 左旋摆线齿端齿盘齿面方程及其法矢
    4.3 右旋摆线齿端齿盘齿面方程及其法矢
    4.4 齿面离散化处理及其坐标参数计算
    4.5 摆线齿端齿盘齿面坐标参数计算软件的开发
    4.6 摆线齿端齿盘齿面接触分析
        4.6.1 齿面接触分析原理
        4.6.2 齿面接触分析软件的开发
    4.7 三维实体建模
    4.8 本章小结
5 摆线齿端齿盘切齿加工实验
    5.1 实验用摆线齿端齿盘的参数
    5.2 实验装备及摆线齿端齿盘的切齿加工
    5.3 齿形误差检测
    5.4 接触区着色检验
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
附录 (攻读学位期间的主要学术成果)
致谢

四、数控机床切制弧齿锥齿轮的工艺方法(论文参考文献)

  • [1]小模数弧齿锥齿轮的精确建模与齿面接触仿真[J]. 王君毅,黄冠锋,李兴强,张华. 机电工程技术, 2021(12)
  • [2]小模数弧齿锥齿轮的高速干切削技术及加工试验研究[J]. 刘琪,张华,杨建军. 机械传动, 2021(12)
  • [3]基于整体刀盘的摆线齿端齿盘切齿加工[J]. 王志永,余文豪,张颖,曾亦愚. 机械传动, 2021
  • [4]YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机设计与分析[J]. 王君毅,林守金,王柱,王天雷,王大承. 机电工程技术, 2021(11)
  • [5]全工序法弧齿锥齿轮加工参数计算方法[J]. 张宇,严宏志,王志永,曾韬. 航空动力学报, 2021
  • [6]弧齿锥齿轮副切齿振纹分析及根治措施[J]. 刘胜勇. 汽车工艺师, 2021(10)
  • [7]弧齿锥齿轮数控加工工艺[J]. 叶筱敏. 现代制造技术与装备, 2021(08)
  • [8]矿用低速重载双圆弧弧齿锥齿轮仿真分析[J]. 李红梅. 机电工程技术, 2021(07)
  • [9]椭圆弧齿线圆柱齿轮传动特性及加工方法研究[D]. 于晨伟. 扬州大学, 2021(08)
  • [10]摆线齿端齿盘设计及加工技术的研究[D]. 余文豪. 中南林业科技大学, 2021(01)

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数控机床切削螺旋锥齿轮的工艺方法
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