理學(xué)CA6140撥叉加工工藝
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1、 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)信息系畢業(yè)設(shè)計 第一章 緒 論 機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要保證。隨著科技不斷的發(fā)展,特別是近年來機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域正朝著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展,使機(jī)械工業(yè)得到了很大的提高。 機(jī)械加工工藝是制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序;是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和降低成本的重要手段;是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù);也是企業(yè)上品種、質(zhì)量、水平,加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟(jì)效
2、益的技術(shù)保證。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)。機(jī)械制造中,需要的加工順序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等,可以提高勞動效率,提高加工精度,減少廢品,可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。 1.1機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡史 現(xiàn)代社會中,人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品,日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。為制造這些技術(shù)設(shè)備與裝備,又必須具備各種加工金屬零件的設(shè)備,諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設(shè)備等。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度,目前主要靠切削加工的方法來達(dá)到,特別是形狀復(fù)
3、雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件,往往需要在機(jī)床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此,機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機(jī)械制造廠中,機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量,約占機(jī)械制造總工作量的40%~60%,機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)而決定著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平??梢赃@樣說,如果沒有機(jī)床的發(fā)展,如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機(jī)床,現(xiàn)代社會目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。 一個國家要繁榮富強(qiáng),必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化,這就需要一個強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備,即各種機(jī)器
4、、儀器和工具等。然而,一個現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機(jī)床制造業(yè)做后盾。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”,對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此,許多國家都十分重視本國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高,使本國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。 機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的,并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的,所有運(yùn)動都是由人力或畜力驅(qū)動,主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯,它們實(shí)際上并不是一種完整的機(jī)器。現(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床,是在18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來的。當(dāng)時,歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)
5、的國家,開始了從工場手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度,需要越來越多的各種機(jī)器,這就推動了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實(shí)用,1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動刀架的車床,開創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動的先聲,不僅解放了人的雙手,并使機(jī)床的加工精度和工效起了一個飛躍,初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車床之后,隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來。至19世紀(jì)末,車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。 上世紀(jì)初以來,由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn),刀具切削性能不斷提高,促使機(jī)床沿
6、著提高主軸轉(zhuǎn)速、加大驅(qū)動功率和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時,由于電動機(jī)、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術(shù)有了很大的發(fā)展,使機(jī)床的轉(zhuǎn)動、結(jié)構(gòu)和控制等方面也得到相應(yīng)的改進(jìn),加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外,為了滿足機(jī)械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求,機(jī)床品種的發(fā)展也與日俱增,例如,各種高效率自動化機(jī)床、重型機(jī)床、精密機(jī)床以及適應(yīng)加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機(jī)床相繼問世。50年代,在綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測技術(shù)、計算技術(shù)、自動控制和機(jī)床設(shè)計等各個領(lǐng)域最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)控機(jī)床,使機(jī)床自動化進(jìn)入了一個嶄新的階段,與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機(jī)械控制和繼電器接觸器控制的自動化相比,它具
7、有很高柔性,即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用。 綜觀機(jī)床的發(fā)展史,它總是隨著機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展,并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴(kuò)大產(chǎn)品品種而進(jìn)行的,現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。 我國的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前,由于長期的封建統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國主義的侵略和掠奪,我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后,既沒有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè),更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕,全國只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機(jī)械廠,制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等;1949年全國機(jī)床產(chǎn)量僅1000多臺,品種不到10個。 解放后,
8、黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時期,就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠;在隨后開始的幾個五年計劃期間,又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過50多年的建設(shè),我國機(jī)床工業(yè)從無到有,從小到大,現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全,具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系,能生產(chǎn)5000多種機(jī)床通用品種,數(shù)控機(jī)床1500多種;不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè),而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。 我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的,成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄,與世界先進(jìn)水平相比,還有較大差距。為了適應(yīng)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要,為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力,必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究
9、,加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究,大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床,使我國的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。 1.2.CA6140型普通車床簡介 (1).工藝范圍: 車床工藝范圍很廣,它適用于加工各種軸類,套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面,如:內(nèi)圓柱面,圓錐面,環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面;端面及各種常用螺紋;還可以進(jìn)行鉆孔,擴(kuò)孔,鉸孔,和滾花等工藝。 (2) .機(jī)床主要級數(shù)性能 參 數(shù) 項(xiàng) 目 參 數(shù) 數(shù) 值 床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 400mm 中滑板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 210mm 工件最大長度(四種規(guī)格) 750;1000;1500;2000mm 主軸 正轉(zhuǎn)(24級)
10、 10-1400r/min 反轉(zhuǎn)(12級) 14-1580r/min 車削螺紋范圍 普通螺紋螺距(44) 1-192mm 英制螺紋螺距(20) 2-24牙/英寸 模數(shù)螺紋 (39) 0.25-48mm 徑節(jié)螺紋 (37) 1-96牙/英寸 進(jìn)給量 縱向 64級 一般進(jìn)給量0.08-1.59mm/r 小進(jìn)給量0.028-0.054mm/r 加大進(jìn)給量1.71-6.33mm/r 橫向 64級 一般進(jìn)給 0.04-0.79mm/r 小進(jìn)給量0.014-0.027mm/r 加大進(jìn)給量0.86-3.16mm/r 尾座頂尖套錐
11、孔錐度 莫氏5號 快速電動機(jī)功率/轉(zhuǎn)速 250KW 2800r/min 主電動機(jī)功率/轉(zhuǎn)速 7.5KW 1450r/min 主軸中心高度 205mm 主軸內(nèi)孔直徑 48mm 主軸前端錐孔的錐度 莫氏6號錐 機(jī)床工作精度 表面粗糙度 3.2~0.8μm 精車端面平面度 0.005~0.01mm 圓度 0.002~0.005mm (3).車床組成: CA6140型普通車床的主要組成部件有:主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲杠和床身。
12、 主軸箱:又稱床頭箱,它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速,同時主軸箱分出部分動力將運(yùn)動傳給進(jìn)給箱。主軸箱中的主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量,一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低,則機(jī)床的使用價值就會降低。 進(jìn)給箱:又稱走刀箱,進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動的變速機(jī)構(gòu),調(diào)整其變速機(jī)構(gòu),可得到所需的進(jìn)給量或螺距,通過絲杠將運(yùn)動傳至刀架以進(jìn)行切削。 絲杠與光杠:用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱,并把進(jìn)給箱的運(yùn)動和動力傳給溜板箱,使得溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的,在進(jìn)工件的其他表面車削時,只用
13、光杠,不用絲杠。 溜板箱:是車床進(jìn)給運(yùn)動的操縱箱,內(nèi)裝有將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成刀架直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu),通過絲杠傳動實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動、橫向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動,通過絲杠帶動刀架作縱向直線運(yùn)動,以便車削螺紋。 第二章 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。 1—撥叉;2—曲柄;3—凸輪;4—軸;5—杠桿;6—軸;7—螺釘
14、 圖2-1 撥叉應(yīng)用于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中 38 軸2的雙聯(lián)滑移齒輪和軸3上的三聯(lián)滑移齒輪用一個手柄操縱。變速手柄每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),變換全部6種轉(zhuǎn)速,故手柄共有均勻分布的6個位置。變速手柄裝在主軸箱的前壁上,通過鏈傳動軸4。軸4上裝有盤形凸輪3和曲柄2。凸輪3上有一條封閉的曲線槽,由兩段不同半徑的圓弧和直線組成。凸輪上有1-6個變速位置,如圖所示。位置1.2.3使杠桿5上端的滾子處于凸輪槽曲線的大半徑圓弧處。杠桿5竟拔叉6將軸2上的雙聯(lián)滑移齒輪移向左端位置。位置4.5.6則將雙聯(lián)滑移齒輪向右端位置。曲柄2隨軸4轉(zhuǎn)動,帶動拔叉,拔動軸III上的三聯(lián)齒輪,使它位于左、中、右三個位置。順
15、次轉(zhuǎn)動手柄,就可使倆個滑移齒輪的位置實(shí)現(xiàn)六種組合,使軸III得到6種轉(zhuǎn)速。 所以,撥叉零件主要用在操縱機(jī)構(gòu)中,比如改變車床滑移齒輪的位置,實(shí)現(xiàn)變速;或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合、斷開的機(jī)構(gòu)中,從而控制橫向或縱向進(jìn)給。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200,灰鑄鐵屬于脆性材料,故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求: (1) 中心圓孔Ф。 (2) 的螺紋孔垂直于中心孔,其中心與右面的距離為。 (3) 鍵槽與中心孔有0.08的垂直度,深為。 (4) 半孔與中心孔有的位置關(guān)系,其寬為與中心孔有0.1的
16、垂直度。 由上面分析可知,可以先加工撥叉中心孔,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2.2確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序應(yīng)當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。 2.3確定毛坯 2.3.1確定毛坯種類 零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇金屬型鑄造毛坯。
17、2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 查表2-1,選用各個加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。 表2-1 與尺寸公差配套使用的灰鑄鐵件機(jī)械加工余量 尺寸公差等級CT 8 9 10 11 12 13 加工余量登記MA G G G H H H 基本尺寸/ 澆筑時的位置 加工余量數(shù)值/mm ~ 100 頂面 2.5 3.0 3.5 4.5 5.0 6.5 底、側(cè)面 2.0 2.5 2.5 3.5 3.5 4.5 2.3.3繪制鑄件零件圖 圖2-2零件毛坯圖 2.4工藝規(guī)程設(shè)
18、計 2.4.1選擇定位基準(zhǔn) (1)粗基準(zhǔn)的選擇 以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn),以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。 (2)精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn),以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。 2.4.2制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:
19、表2-2 工藝路線方案一 工序號 工序內(nèi)容 工序一 粗銑Φ25H7的兩側(cè)面,使兩面間距為80 工序二 粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 工序三 鉆Φ25H7的通孔 工序四 擴(kuò)Φ25H7的通孔 工序五 鉸Φ25H7的通孔 工序六 粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到Φ25H7的孔中心距為,b面到Φ25H7的中心距為36 工序七 粗銑Φ60H12孔的兩面,使兩面的間距為14 工序八 精銑Φ60H12孔的兩面,使兩面的間距為12d11,粗糙度3.2 工序九 粗鏜下端孔 工序十 半精鏜下端孔到Φ60H12,粗糙度達(dá)到3.2 工序十一 粗銑16H11的槽
20、 工序十二 半精銑16H11的槽 工序十三 鉆Φ20.50的孔,垂直于Φ25H7的通孔 工序十四 攻的螺紋 工序十五 銑開Φ60H12的孔 工序十六 鉗工打毛刺 工序十七 檢驗(yàn) 表2-3 工藝路線方案二 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鉆、擴(kuò)、鉸Φ25H7的通孔 工序二 粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到Φ25H7的孔中心距為,b面到Φ25H7的中心距為36 工序三 粗銑、半精銑16H11的槽 工序四 粗銑下端圓孔的兩側(cè)面,使兩面之間的距離為12d11 工序五 ①粗鏜下端圓孔的內(nèi)孔到Φ59②半精鏜此孔到Φ60H12 工序六 銑
21、開下端圓孔 工序七 鉆Φ20.50的孔,垂直于Φ25H7的通孔 工序八 攻M221.5的螺紋 工序九 鉗工打毛刺 工序十 檢驗(yàn) 上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是加工工序分散,適合流水線生產(chǎn),縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn),這樣使工序非常清晰易提高加工精度,是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案二把工件加工工序分得很紊亂并且很集中,基準(zhǔn)得不到保證,加工出來的精度低,不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多,但是考慮到加工零件的方便性,及加工精度,且還是大批生產(chǎn),所以采用方案一比較合適。 2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 (1)機(jī)床的選擇:
22、 工序1、7、8、11、12、15采用X6022型臥式銑床 工序2、6采用X5028立式銑床 工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床 工序9、10采用T618臥式鏜床 (2)選擇刀具: 在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔,由于精度不高,可采用硬質(zhì)合金鉸刀。 (4)選擇量具: 加工的孔均采用極限量規(guī)。 (5)其他: 對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測,對角度尺寸利用專用夾具保證,其他尺寸采用通用量具即可。 2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確
23、定各表面的各個加工工序的加工余量如下: 表2-4 各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗銑Φ25H7的兩側(cè)面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1 2 粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1 3 鉆Φ25H7通孔 IT12 6.3 -1 1 4 擴(kuò)Φ25H7通孔 2.0 IT12 3.2 -0.05 0.05 5 鉸Φ25H7通孔 0.2 IT8 1.
24、6 -0.006 0.006 6 粗銑a、b面 粗銑a面 3 IT12 (距中心孔) 6.3 -0.1 0.1 粗銑b面 36(距中心孔) 7 粗銑Φ60H12孔的兩面 2 IT11 6.3 -0.1 0.1 8 精銑Φ60H12孔的兩面 1 IT9 3.2 -0.05 0.05 9 粗鏜下端孔 2.5 IT13 6.3 -0.2 0.2 10 半精鏜下端孔 0.5 IT11 3.2 -0.02 0.02 11 粗銑16H11的槽 IT11 6.3 -0.1 0.1 12
25、半精銑16H11的槽 1 IT10 3.2 -0.02 0.02 13 鉆Φ20.50的孔 IT13 6.3 -1 1 14 攻的螺紋 15 銑開Φ60H12的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1工序1:粗銑Φ25H7的兩側(cè)面 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床。 (2)刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80),材料:, ,齒數(shù),為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=3mm,所以銑削深度:。每齒進(jìn)給量:根據(jù)下表:取。 表2-5 高速鋼套式面銑刀粗銑面進(jìn)
26、給量 機(jī)床功率/KW 工件-夾具系統(tǒng)剛度的 整體粗齒及鑲?cè)秀姷? 每齒進(jìn)給量/(mm/z) 碳鋼、合金鋼、耐熱鋼 鑄鐵、銅合金 >10 上等 0.2-0.3 0.4-0.6 中等 0.15-0.25 0.3-0.5 下等 0.1-0.15 0.2-0.3 5~10 上等 0.12-0.2 0.3-0.5 中等 0.08-0.15 0.2-0.4 下等 0.06-0.1 0.15-0.25 ≤5 中等 0.04-0.06 0.15-0.3 下等 0.04-0.06 0.1-0.2 注:被吃刀量小和加工寬度小時,用大
27、進(jìn)給量:反之,則??! 表2-6 銑削速度計算公式表 (單位:m/min) 計算公式 公式中的系數(shù)及指數(shù) 加工形 式 刀具材料 進(jìn)給量f/mmr -1 系數(shù)及指數(shù) CV xv yv m 外圓縱車橫車 P10 (不用切削液) ≤0.30 ≤0.70 >0.70 291 242 235 0.15 0.20 0.35 0.45 0.20 高速剛 (用切削液) ≤0.25 >0.25 67.2 43 0.25 0.33 0.66 0.125 切斷及切槽 P30(不用切削液) — 38 — 0.80 0.20
28、高速鋼 (用切削液) — 21 — 0.66 0.25 成形車 削 高速鋼 (用切削液) — 20.3 — 0.50 0.30 銑削速度:參照表2-5,再根據(jù)表2-6,取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:由表2-7查得: 表2-7 臥式車床主軸轉(zhuǎn)速 型號 轉(zhuǎn)速(r/min) CM6125 正轉(zhuǎn):25、63、125、160、320、400、500、630、800、1000、1250、2000、2500、3150 C6127 正反轉(zhuǎn):65、100、165、260、290、450、730、1150 C616 正反轉(zhuǎn):45、66、94、120、173、248、3
29、60、530、958、1380、1980 C132 正轉(zhuǎn):22.4、31.5、45、65、90、125、180、250、350、500、700、1000 C618K-1 正轉(zhuǎn):40、52、72、101、131、183、260、381、447、660、860、1000 反轉(zhuǎn):113、148、206、750、980、1370 CA6140 正轉(zhuǎn):10、12.5、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、 400、450、500、560、710、900、1120、1400 反轉(zhuǎn):14、22、36、56、90、141、226、
30、362、565、633、1018、1580 按照參考文獻(xiàn)[3] 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量:查表2-8有, 表2-8 臥式銑床車刀進(jìn)給量 CA6140 縱向:0.028、0.032、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.18、0.20、0.23、0.24、0.26、0.28、0.30、0.33、0.36、0.41、0.46、0.48、0.51、0.56、0.61、0.66、0.71、0.81、0
31、.91、0.94、0.96、1.02、1.03、1.09、1.12、1.15、1.22、1.29、1.47、1.59、1.71、1.87、2.05、2.16、2.28、2.57、2.93、3.16、3.42、3.74、4.11、4.32、4.56、5.14、5.87、6.33 橫向:0.014、0.016、0.018、0.019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.20、0.22、0
32、.24、0.25、0.28、0.30、0.33、0.35、0.40、0.43、0.45、0.47、0.47、0.50、0.51、0.54、0.56、0.57、0.61、0.64、0.73、0.79、0.86、0.94、1.02、1.08、1.14、1.28、1.46、1.58、1.72、1.88、2.04、2.16、2.28、2.56、2.92、3.16 C630 縱向:0.15、0.17、0.19、0.21、0.24、0.27、0.30、0.38、0.42、0.54、0.60、0.65、0.75、0.84、0.96、1.07、1.2、1.33、1.5、1.7、1.9、2、15、2.4、2
33、.65 橫向:0.05、0.06、0.065、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.22、0.25、0.28、0.32、0.36、0.40、0.45、0.50、0.56、0.64、0.72、0.81、0.9 工作臺每分進(jìn)給量: :根據(jù)表2-7, 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.23min 2.5.2工序2:粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 (1)機(jī)床:X5028。 (2)刀具:硬質(zhì)合金端銑刀
34、(面銑刀),,齒數(shù)。 ①粗銑a面 銑削深度 每齒進(jìn)給量:根據(jù)上頁表2-5得: 根據(jù)表2-6,銑削速度:取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取。 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1]工步輔助時間為:1.52min。 2.5.3工序3:鉆Φ25H7的通孔 (1)工件材料為HT200鐵,硬度200HBS。 (2)孔的直徑為25mm,公差為H7,表粗糙度。 (3)加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻鉆,磨出雙錐和修磨橫刃。 (4)確定鉆
35、削用量 ①確定進(jìn)給量,根據(jù)表2-9: 可查出,查Z535立式鉆床說明書,取。 鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。 表2-9 立式銑床進(jìn)給量 型號 進(jìn)給量(mm/r) Z525 0.10、0.13、0.17、0.22、0.28、0.36、0.48、0.62、0.81 Z525B 0.13、0.21、0.32、0.52 Z535 0.11、0.15、0.20、0.25、0.32、0.43、0.57、0.72、0.96、1.22、1.60 Z550 0.12、0.19、0.2
36、8、0.40、0.62、0.90、1.17、1.80、2.64 Z575 0.15、0.23、0.34、0.48、0.74、1.09、1.41、2.18、3.20 ②確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 。根據(jù)表2-5、2-6,插入法得: , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)表2-7, 表2-10 切削速度修正系數(shù)Kv 加工材料強(qiáng)度бb和硬度HBW對切削速度的修正系數(shù) 工件材料 力學(xué)性能 修正系數(shù) 布氏硬度 抗拉強(qiáng)度 K
37、MV 灰鑄鐵 ≤137 >143~174 >174~207 >207~229 >229~267 >267~302 >302~320 >320~350 400~500 >500~600 >600~700 >700~800 >800~900 >900~1000 >1000~1100 >1100~1200 1.44 1.18 1.0 0.87 0.77 0.69 0.62 0.57 可取,,故 由表2-11,取 表2-11 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速 型號 轉(zhuǎn)速(r/min) Z525 97、140、195、272、392、545、6
38、80、960、1360 Z525B 85、150、265、475、850、1500 Z535 68、100、140、195、275、400、530、750、1100 Z550 32、47、63、89、125、185、250、351、500、735、996、1400 Z575 22、31、44、64、88、122、172、251、354、491、697、1018 實(shí)際切削速度為 由表2-7 ,取,故 ③校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)
39、床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ,,, 相應(yīng)地 ,, 切削工時, 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.76min 2.5.4工序4:擴(kuò)Φ25H7的通孔 (1)加工機(jī)床為Z535立式鉆床。擴(kuò)孔鉆為24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆; (2)確定擴(kuò)孔切削用量 ①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表2-5,有 。根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取=0.57mm/r。 ②確定切削速度及 根據(jù)表2-6,取。 修正系數(shù):查表2-7,可取
40、 , 故 查機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為 切削工時 被切削層長度:,刀具切入長度,有: 刀具切出長度: 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.16min。 2.5.5工序5:鉸Φ25H7的通孔 (1)加工機(jī)床為Z535立式鉆床。 (2)鉸刀為25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。 (3)確定鉸孔切削用量 ①確定進(jìn)給量 根據(jù)表2-5,,按該表注4,進(jìn)給量取小值。查Z535說明書,取。 ②確定切削速度及:由表2-6,取。修正系數(shù)由表2-7,取 ,, 故 查Z535說明書,取,實(shí)際鉸孔速度
41、 被切削層長度: 刀具切入長度, 刀具切出長度: 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.51min 該工序的加工機(jī)動時間的總和是: 2.5.6工序6:粗銑a、b面 (1)機(jī)床:X5028。 (2)刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù) ①粗銑a面 銑削深度 每齒進(jìn)給量:根據(jù)表2-5,取 銑削速度:根據(jù)表2-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量:,據(jù)下表 表2-12 切削用量表 工件材料 工件材料硬度 端銑刀 三面刃銑刀 圓柱銑刀
42、 立銑刀 端銑刀 三面刃銑刀 灰鑄鐵 150~180 180~220 220~300 0.2~0.5 0.2~0.4 0.15~0.3 0.12~0.3 0.12~0.25 0.10~0.20 0.2~0.3 0.1~0.25 0.1~0.2 0.07~0.18 0.05~0.15 0.03~0.15 0.2~0.35 0.15~0.3 0.10~0.15 0.15~0.25 0.12~0.20 0.07~0.12 可鍛鑄鐵 110~160 160~200 200~240 240~280 0.2~0.5 0.2~0.4 0.15
43、~0.3 0.1~0.3 0.1~0.3 0.1~0.25 0.1~0.2 0.1~0.15 0.2~0.35 0.2~0.3 0.12~0.25 0.1~0.2 0.08~0.2 0.07~0.2 0.05~0.15 0.02~0.08 0.2~0.4 0.2~0.35 0.15~0.3 0.1~0.2 0.15~0.25 0.15~0.2 0.12~0.2 0.07~0.12 根據(jù)表2-8,取 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:2.03mi
44、n ②粗銑b面 同樣的銑削深度 每齒進(jìn)給量:根據(jù)表2-5,取 銑削速度:根據(jù)表2-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: :據(jù)表2-8,取 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.52min。 2.5.7工序7:粗銑Φ60H12孔的兩面 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床。 (2)刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14),材料:,,齒數(shù),為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)表2-5,取。
45、 銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2-2,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,按照參考文獻(xiàn)[3] 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: :據(jù)表2-7,取 切削工時: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.57min 2.5.8工序8:精銑Φ60H12孔的兩面 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床。 (2)刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為),材料:, ,齒數(shù)Z=25,為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊
46、余量:Z=1.0mm 銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考表2-5,取。 銑削速度:參照表2-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: , 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時 刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.94min 2.5.9工序9:粗鏜下端Φ60H12的孔 (1)機(jī)床:臥式鏜床 (2)刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 切削深度:,毛坯孔徑。 進(jìn)給量:根據(jù)參考表2-5,刀桿伸出長度取,切削深度為=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。 切削速度:參照參考表2
47、-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 表2-13 臥式鏜床主軸進(jìn)給量 型號 轉(zhuǎn)速(r/min) T616 13、19、28、43、64、93、113、134、168、245、370、550、810、1160 T618 T611 T611H 20、25、32、40、50、64、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000 T612 (正、反轉(zhuǎn))7.5、9.5、12、15、19、24、30、38、48、60、75、96、128、160、205、320、414、460、600、750、950、1200 據(jù)表2-13,取
48、實(shí)際切削速度: 工作臺每分鐘進(jìn)給量:查表2-14有: 表2-14 臥式鏜床主軸進(jìn)給量 型號 進(jìn)給量(mm/r) T616 0.026、0.037、0.053、0.072、0.1、0.145、0.2、0.28、0.41、0.58、0.8、1.13、1.6、2.25、3.25、4.5 T618 T611 T611H 0.05、0.07、0.1、0.13、0.19、0.27、0.37、0.52、0.74、1.03、1.43、2.05、2.9、4、5.7、8、11.1、16 T612 0.04、0.06、0.08、0.12、0.17、0.24、0.33、0.47、0.66
49、、0.92、1.37、1.83、2.6、3.64、5.2、7.23、10.2、14.4 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 取 行程次數(shù): 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:2.61min 2.5.10工序10:半精鏜下端孔到Φ60H12 (1)機(jī)床:臥式鏜床 (2)刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 切削深度: 進(jìn)給量:根據(jù)參考表2-6,刀桿伸出長度取,切削深度為=。因此確定進(jìn)給量 切削速度:參照參考表2-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,取 實(shí)際切削速度,: 工作臺每分鐘進(jìn)給量: 被切削層長度: 刀具切入長度:
50、 刀具切出長度: 取 行程次數(shù): 機(jī)動時間: 所以該工序總機(jī)動工時 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.86min。 2.5.11工序11:粗銑16H11的槽 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床。 (2)刀具:錯齒三面刃銑刀 切削深度: 刀具的直徑D=80mm,刀具的齒數(shù) Z=14,刀具的寬度L=14mm。 查表 2-5得: 進(jìn)給量,根據(jù)參考表2-6,查得切削速度, 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,取。 實(shí)際切削速度: 進(jìn)給量: 機(jī)床工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度: =42mm
51、 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.92min。 2.5.12工序12:半精銑16H11的槽 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床。 (2)刀具:錯齒三面刃銑刀,刀具直徑D=80,齒數(shù)Z=14,寬度L=16。 切削深度: 根據(jù)參考表2-5查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考表2-6查得切削速度, 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,取。 實(shí)際切削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: =42mm 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助
52、時間為:1.41min 本工序機(jī)動時間。 2.5.13工序13:鉆Φ20.50的孔 (1)機(jī)床:Z535立式鉆床 (2)刀具:20.50直柄短麻花鉆 (3)確定鉆削用量: 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考表2-7,可查出,查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考表2-7,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)參考表2-8,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考表2-5、2-6,由插入法得 ,
53、 , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。 根據(jù)2-7, ,,故 查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為 由表2-7, ,故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ,,, 相應(yīng)地 ,, 切削工時 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考
54、文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.58min。 2.5.14工序14:攻M221.5的螺紋 (1)機(jī)床:Z535立式鉆床。 (2)刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐() 進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度:參考表2-6,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取 實(shí)際切削速度: 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(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.33min 。 2.5.15工序15:銑開Φ60H12的孔 (1)機(jī)床:X6022型臥式銑床 (2)刀具:中齒鋸片銑刀,刀具直徑D=80mm,齒數(shù)Z=32,寬度L=4m
55、m。 切削深度: 根據(jù)參考表2-5查得:進(jìn)給量,根據(jù)表2-6查得:切削速度 , 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,取。 實(shí)際切削速度: 進(jìn)給量: 工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: =41mm 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間: 查參考文獻(xiàn)[1],工步輔助時間為:1.59min 。 第3章 總結(jié) 本設(shè)計中是對撥叉零件加工工藝的編制,使對零件的加工過程有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題,如在編寫加工工藝時,對所需加工面的先后順序編排,對
56、零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率,為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工,而且方便快速,以提高勞動生產(chǎn)率,降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下,針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。 通過本次的畢業(yè)設(shè)計,使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí),對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解,本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析,對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪.機(jī)械加工工藝手冊[M] .北京出版社,1996.
57、1. [2] 陳宏鈞.實(shí)用金屬切削手冊[M] .機(jī)械工業(yè)出版社,2005.1. [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2002. [4] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [5] 馮 道.機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊[M] .安徽文化音像出版社,2003. [6] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000. [7] 馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.12. 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師
58、和同學(xué)說一聲,謝謝!我想沒有他們的幫助,畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。 這次畢業(yè)設(shè)計是在商老師悉心指導(dǎo)下完成的。商老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題,商老師給了我許多關(guān)懷和幫助,并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們。 在此設(shè)計及論文撰寫過程中得到了班上同學(xué)的無私幫助,在此對你們表示衷心的感謝,感謝你們的鼎力相助。 在論文工作中,得到了老師的幫助與支持,在此表示衷心的感謝。 最后,在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時,我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、同學(xué),謝謝了!
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