关于高精度回转工作平台

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分度工作台和数控回转工作台

分度工作台和数控回转工作台

分度工作台和数控回转工作台
回转工作台使数控机床能根据掌握指令作分度或回转运动,完成指定的加工工序。

常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。

分度工作台只能完成分度运动,不能实现圆周进给运动;数控回转工作台能实现圆周进给运动。

1)分度工作台
通常分度工作台的分度运动只限于某些规定的角度,不能实现0°~360°范围内任意角度的分度。

为了保证加工精度,分度工作台的定位(定心和分度)精度要求很高,要有特地的定位元件来保证。

分度工作台按其定位机构的不同分为定位销式分度工作台和鼠牙盘式分度工作台:
(1)定位销式分度工作台
定位销式分度工作台采纳定位销和定位孔作为定位元件,定位精度取决于定位销和定位孔的位置精度和协作间隙,最高精度可达±5分。

(2)鼠牙盘式分度工作台
采纳鼠牙盘定位的分度工作台能达到较高的分度定位精度,一般为±3分,最高可达±0.4分。

能承受很大的外载,定位刚度高,精度保持性好。

2)数控回转工作台
为了扩大数控机床的加工性能,适应某些零件加工的需要,数控机床的进给运动,除X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外,还可以
有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动,分别称为A、B、C轴。

数控机床的圆周进给运动,由数控回转工作台实现。

数控回转工作台能实现自动进给,在结构上和数控机床的进给驱动机构有很多共同之点。

不同之点在于数控机床的进给驱动机构实现的是直线进给运动,而数控回转工作台实现的是圆周进给运动。

数控回转工作台分为开环和闭环两种。

数控回转工作台的原理和设计

数控回转工作台的原理和设计

数控回转工作台的原理和设计崔旭芳1周英2(1燕山大学继续教育学院,河北秦皇岛066004;2海湾安全技术股份有限公司,河北秦皇岛066004)摘要:数控回转工作台是五轴联动的基础,它能够实现回转轴与摆动轴的两坐标定位。

在三轴联动的数控铣床上增加数控回转工作台,并通过数控改造使之成为五轴数控铣床,是扩展机床使用功能的简捷方式。

详细分析和说明了双回转工作台的分类、结构、工作原理和设计过程。

设计中采用了先进的电主轴作为主轴系统的核心部件,使机械结构更加简单、控制部分相应简化,并可以方便地与CAD/CAM结合,为数控机床的改造提供依据。

关键词:数控回转工作台;结构;原理;设计中图分类号:TU522.05文献标识码:A文章编号:1001-6945(2008)06-0023-051引言近年来,随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要,对高档数控机床提出了急迫的大量需求。

机床制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。

即使是发达工业化国家,也无不高度重视。

机床是一个国家制造业水平的象征,代表机床制造业最高境界的则是五轴联动数控机床系统。

从某种意义上说,五轴联动数控机床系统反映了一个国家的工业发展水平状况。

2五轴联动机床简介及加工特点数控机床加工某些零件时,除需要有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外,还需要有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动,分别称为A、B、C轴。

五轴联动机床也称五坐标机床,它是在三个平动轴(沿X、Y、Z轴的直线运动)的基础上增加了两个转动轴(能实现绕X轴、Z轴旋转运动,即A轴和C轴),不仅可使刀具相对于工件的位置任意可控,而且刀具轴线相对于工件的方向也在一定范围内任意可控,由此使五坐标加工工具有以下特点:a.可避免刀具干涉,加工普通三坐标机床难以加工的复杂零件,加工适应性广,如图1(a)所示。

图1五坐标加工的特点b.对于直纹面类零件,可采用侧铣方式一刀成型,加工质量好、效率高,如图1(b)所示。

数控回转工作台的用途

数控回转工作台的用途

数控回转工作台主要用于数控幢床和铣床,其外形和通用工作台几乎一样,但它的驱动是伺服系统的驱动方式.它可以与其他伺服进给轴联动。

数控回转工作台的回转运动是靠伺服电动机驱动该回转工作台台面下的蜗轮蜗杆机构来实现的,再由蜗轮带动其转动。

数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式如图9-33所示。

图9-33数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式2.数控回转工作台的工作原理如图9-34所示为JCS-013型自动换刀数控卧式it铣床的数控回转工作台.该数控回转工作台由传动系统、间隙消除装置及蜗轮夹紧装置等组成。

数控回转工作台的运动由伺服电动机1驱动,经齿轮2,4带动蜗杆9,通过蜗轮10使工作台回转。

为了尽量消除传动间隙和反向间隙,齿轮2,4相啮合的侧隙是靠调整偏心环来消除的。

齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5(A-A剖面)来连接的,这种连接方式能消除轴与套之间的配合间隙。

为了消除蜗杆副的传动间隙,采用了双螺距渐厚蜗杆,通过移动蜗杆9的轴向位置来调整间隙。

这样蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距,使得蜗杆齿厚从一端向另一端逐渐增厚。

但由于同一侧的螺距是相同的,所以仍然保持着正常的啮合。

调整时先松开螺母7上的锁紧螺钉8,使压块s与调整套11松开,同时将楔形拉紧圆柱销5松开,然后转动调整套11,带动蜗杆9轴向移动。

根据设计要求,蜗杆有10 mm的轴向移动调整量,这时蜗杆副的侧隙可调整0. 2 mm。

调整后锁紧调整套11和楔形拉紧圆柱销5,蜗杆的左右两端都由双列滚针轴承支承。

其左端为自由端,可以伸长,以消除温度变化的影响;右端装有双列推力轴承.能轴向定位。

当数控回转工作台静止时必须处于锁紧状态,其台面用沿其圆周方向分布的8个夹紧液压缸进行夹紧。

当数控回转工作台不回转时,夹紧液压缸14的上腔进压力油,使活塞15向下运动,通过钢球17、夹紧瓦12,13将蜗轮10夹紧;当数控回转工作台需要回转时,数控系统发出指令,使夹紧液压缸14上腔的油流回油箱,在弹簧16的作用下,钢球17抬起,夹紧瓦12,13松开蜗轮10,然后由伺服电动机1通过传动装置,使蜗轮和数控回转工作台按照控制系统的指令进行回转运动。

数控回转工作台性能测试方法

数控回转工作台性能测试方法

分表测量范围为 0.2mm,分度值为 0.001mm。
(2)检测方法
将杠杆千分表的基座吸附固定于机床的主轴上,
量块放在工作台上,使指示器测头触及量块,并将表
针 归 零, 便 于 读 数
(指示器的具体位
置 R, 根 据 台 面 大
小 来 定。 例 台 面 为
1000×1200mm,按工作台短边的 Fra bibliotek5% 计 算 得
(1)检测工具。杠杆千分表、球头主轴锥柄检棒 主轴锥柄检棒根据所测主轴尺寸设计锥柄大小,使之与 主轴锥孔配合无间隙,并以锥柄所在轴为基准,对球头 进行圆跳动检测,使其符合机床精度检测所需要求。刀 柄的规格根据机床主轴锥孔来定。
(2)检测方法。将杠杆千分表的基座吸附固定于 工作台上,调整指示器侧头使其与球头检验棒上的球头 表面接触,并将表针归零便于读数。采用 RTCP 模式 编写联动加工模拟程序(注意机床的干涉区,避免机床 撞机),使侧头按进给速度的 25% 慢速转动。记录整 个回转过程中表盘中读数的最大值与最小值,两者之差 即是该 RTCP 联动精度值。图 7 为 RTCP 检测运动轨 迹示意图及 RTCP 检测现场。
Research and Exploration 研究与探索·监测与诊断
数控回转工作台性能测试方法
黄继力 (宁波海天精工股份有限公司,浙江 宁波 315800)
摘要:本文以卧式加工中心的数控转台为例 , 对其各项性能的测试方法进行了详细说明,包括几何精度、转台刚度、 动态精度、振动等。
关键词:数控回转工作台;几何精度;转台刚性;振动 中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2018)07(下)-0118-02
图 5 加力位置及指示器位置示意

回转工作台液压系统设计

回转工作台液压系统设计

1 前言1.1选题的背景与意义随着科学技术的进步与发展,数控机床和加工中心的应用已日趋普及,数控机床正朝着高速、高精度多轴联动数控机床的方向发展,国际上把多轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。

其中高精度数控联动回转工作台是多轴联动数控机床关键部件之一。

因此高精度多轴数控回转工作台结构技术的研究是各国研究竞争的重点回转工作台是数控铣床、复合磨床、数控滚齿机、数控镗床、立式(卧式)加工中心等数控机床的必备部件之一,它可以作为半自动精密铣床、镗床或其它机床的主要附件。

与伺服电机或单坐标数控系统配套,可完成一个或两个回转坐标的任意角度或连续分度工作。

与机床系统的多轴联动可完成各种复杂零件的曲线加工。

回转工作台的使用降低了工人的劳动强度,提高了生产效率,从而大大提高企业的经济效益。

因此回转工作台得到了广泛且普遍的使用。

同时回转工作台的研究也是企业竞争核心。

液压系统具有功率大、体积小、重量轻、响应快、精度高及抗负载刚性大等优点,使得它被广泛地应用于组合机床及其自动线中,以实现工作台(液压滑台,回转工作台)的进给、回转及工件的定位、夹紧、运输(上升、下降、翻转、输送)等动作。

所以液压回转工作台广泛应用于各种机床和工程机械中,例如数控机床、专用机床、组合机床、挖掘机等。

液压系统在各类设备和系统中往往处于控制和动力传输的重要核心地位。

本文主要阐述了回转工作台的液压系统泵站的设计过程。

[1]1.2液压技术的特点液压系统是将液压油的压力能转化为机械能来做功,其传动有如下特点:1.优点:(1)液压传动有很大的调速范围,并且可以实现无级变速。

(2)液压传动装置的体积相对而言较小,而且惯性小,能够传递较大的力或转矩。

(3)液压传动工作相对平稳,反应速度快,冲击力量小,能够快速启动,快速停止,和快速换向。

(4)液压系统的控制调节简单,易于实现机电一体化。

(5)液压传动装置可以实现过载保护,并且能自行润滑,寿命较长。

五轴数控机床回转工作台的设计

五轴数控机床回转工作台的设计

文章编号:1001-2265(2009)06-0099-03收稿日期:2008-11-05;修回日期:2009-04-15作者简介:刘新宇(1972 ),男,辽宁辽阳人,中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部工程师,主要从事铝合金轮毂的加工工艺及设备的研究,(E-m a il )li uxi nyu @d i casta.l co m 。

五轴数控机床回转工作台的设计刘新宇(中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部,河北秦皇岛 066003)摘要:双轴数控回转工作台是五轴数控机床的基础部件,它能够实现C ,A 轴的回转进给与定位。

在三轴联动的立式数控铣床上增加双轴数控回转工作台,并通过数控改造使之成为五轴数控铣床是扩展机床使用功能的简捷方式。

文章介绍了回转工作台的结构与工作原理,重点讨论了双螺距渐厚蜗杆调隙结构、回转台与摇摆台的回转锁紧装置的结构设计。

关键词:五轴数控机床;数控回转工作台;结构;中图分类号:TG659.023.1 文献标识码:BR otating Table D esign for 5Axis Nu m ericalM achi n e Too lLIU X in -yu(C I T I A D icastalW heelM anufacturi n g Ltd .,Q i n huangdao H ebe i 066003,Ch i n a)Abst ract :2-ax is tab le is one o f the basic co m ponents i n 5ax is num erica lm achine too ,l wh ich enab les the ro ta -ti n g feed and a ll o cation bet w een A and C ax is .Adding the 2ax is rotati n g table to t h e 3ax is vertical num erical m illi n g m ach i n e and d i g italization are key steps to t u rn the vertica lm achine too l to a 5ax is m illi n g m achine .Th is thesis i n troduces the structure and pri n ciple o f rotati n g table ,w it h e m phasis o f rotati n g table and lock i n g m echanis m.K ey w ords :5ax ism illi n g m ach i n e ;d i g ital contro l tab le ;structure0 引言五轴数控机床除了有X 、Y 、Z 三个直线进给轴之外,还有两个回转进给轴,由于能在一次装夹中,可以加工出除定位面之外五个加工面,尤其是可对复杂的空间曲面进行高精度自动加工,所以普遍认为五轴数控机床是叶轮、叶片,螺旋桨、水轮发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段,也适宜汽车、飞机上各种结构件模具的加工。

2024-数控机床回转工作台(全)

2024-数控机床回转工作台(全)
采用多齿重复定位,重复定位精度稳定。
由于多齿啮合,啮合率高,所以定位刚 度好,承载能力强。
最小分度为360º/Z,分度数目多,适用于 多工位分度。
由于离合过程具有磨合作用,其定位精 度不断提高,使用寿命长。
缺点是鼠齿盘制造相较困难。
鼠齿盘及齿形结构如图
工作过程分为三步:
工作台抬起
工作台回转分度
工作台下降并定位锁紧
为了尽量消除反向间隙和传动间隙,通过调整偏 心环3来消除齿轮2和4啮合侧隙。
齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5〔A一A剖面〕 来连接。
这种连接方式能消除轴与套的配合间隙。
蜗杆9采用螺距渐厚蜗杆,通过移动蜗杆的轴向位 置来调节间隙。
〔图〕测蜗杆的左右两侧具有不同的螺距因此蜗杆 齿厚从头到尾逐渐增厚。 但由于同一侧的螺距是相同的,所以仍能保持正确 的啮合。 调整时松开螺母7的锁紧螺钉8使压块6与调整套松 开。 然后转动调整套11带动蜗杆9作轴向移动。 调整后锁紧调整套11和楔形圆柱销5。 蜗杆的左右两端都有双列滚针轴承支承, 左端为自由端可以伸缩以消除温度变化的影响, 右端装有两个推球轴承能轴向定位。
• TK56系列数控等分转台是数控镗铣床和加工中 心的理想配套附件,可以安装于主机工作台面 上,工作时,在主机相关控制系统控制下,能 够完成以1°为基数的等分分度零件的加工。
• TK14系列数控可倾斜回转工作台,可完 成等分和不等分的角度分度工作。工作台 既可回转,又可倾斜,具有2个自由度。
数控机床回转工作台
电磁铁控制液压阀〔图中未示出〕,使压力油经 孔23进入到工作台7中央的夹紧液压缸下腔10推 动活塞6向上移动,
经推力轴承5和13将工作台7抬起,上下两个鼠齿 盘4和3脱离啮合,
〔图〕当工作台静止时,必须处于锁紧状态。

数控回转工作台

数控回转工作台

目录目录............................................................ - 1 - 第一章绪论....................................................... - 4 -1.1 数控机床简介.............................................. - 4 -1.2数控机床的特点............................................ - 4 - 第二章数控回转工作台的原理与应用................................ - 4 -2.1 数控回转工作台........................................... - 5 -2.2 设计准则................................................. - 6 -2.3 主要技术参数............................................. - 6 - 第三章:数控回转工作台的结构设计................................. - 7 -3.1 传动方案的确定............................................ - 7 -3.1.1传动方案传动时应满足的要求........................... - 7 -3.1.2传动方案及其分析..................................... - 7 -3.2齿轮传动的设计............................................ - 8 -3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数................... - 8 -3.2.2按齿面接触强度设计................................... - 8 -3.2.3按齿根弯曲强度设计.................................. - 11 -3.2.4几何尺寸计算........................................ - 13 -3.3 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算...................... - 14 -3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核.................................. - 15 -3.4.3 按齿面接触疲劳强度设计............................ - 15 -3.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸.......................... - 16 -3. 5. 1 蜗杆............................................ - 16 -3. 5. 2 蜗轮............................................ - 17 -3.6 轴的校核与计算.......................................... - 17 -3.6.1 画出受力简图...................................... - 17 -3.6.2 画出扭矩图........................................ - 18 -3.6.3 弯矩图............................................ - 18 -3.7 弯矩组合图.............................................. - 18 -3.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径.................... - 19 -3.9 齿轮上键的选取与校核..................................... - 19 -3.10 轴承的选用.............................................. - 19 - 第四章:数控技术发展趋势......................................... - 20 -4.1性能发展方向............................................. - 20 -4.2功能发展方向............................................. - 21 -4.3体系结构的发展........................................... - 21 - 第五章:数控回转工作台台体夹具及工艺设计......................... - 22 -5.1零件的作用............................................... - 22 -5.2确定毛坯,画毛坯,零件图................................. - 22 -5.3工艺规程设计............................................. - 22 -5.3.1定位基准的选择...................................... - 22 -5.3.2选择加工设备及刀,夹,量具.......................... - 22 -5.4夹具设计................................................. - 23 - 结论............................................................ - 24 - 致谢......................................................... - 25 - 参考文献........................................................ - 26 -摘要数控车床今后将向中高挡发展,中档采用普及型数控刀架配套,高档采用动力型刀架,兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种,预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。

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f21张建民.机电一体化原理与应用【MJ.北京:田酵工生出麓社.1992. 【3】孙怔.机械原理lMl.北京:高蕾出版社,1996. 14l冯
勇.现代计算机敷拉系兢【M1.北京:机城工业出版杜,1999.
【5】公茂法.单片机人机接口实倒集【Ml,北京:北享航空航天大学出版社,1998.
DesIgn and Percise AnaIysis of Hjgh P怕cision Rotary PIatform
45
械传统装置,支承回转装置等构成。受控制指令的作用,实现回转工作台的水平运转和高低俯仰 其构成框图如图】。 3.2机械传动与支承
3_21
水平回转传动与支承 水平回转传动,由步进电机经传动比i-20的一级直齿齿轮传动,带动水平回转轴转动、水
平回转装置由深沟槽球轴承构成的支承座圈和回转平台、支架等构成.回转轴内预留安放回转0I 电器的位置和空间j其特点是机械传动简单,回转轴承易于施加预应力消除间隙.传动误差小 3.2.2高低俯仰传动与支承 商低俯仰传动也由步进电机经传动比i=20的一级蜗杆蜗轮传动.带动高低俯仰。回转轴由
何庆中1,王勇勤2
(1.四J1I轻化工学院枫电工程系,四川自贡643033;2.重庆走学机械工程学院.重庆400045) 摘要:动态高精度回转工作平台是网络搜索和跟踪系统的多功能工作平台,受控制系统的 作用实现水平回转和高低俯仰的精确传动和定位,并起支撑作用。文章重点分析高精度回转工作 平台的方案和动态精度, 关键词:机电设计;回转工作平台;方案 中图分类号:THl2 文献标识码:A
万 方数据
万 方数据
第15卷第1期
何虔中等:高精度回转工作平台方案与动态精度分析
47
3.5.2降低系统传动误差的措施
系统传动精度由步进电机运转精度和机械传动精度保证。由于该高精度回转工作台机械传 动简单,传动误差小,尚可不计。前述步进电机运转精度6 d=10’,则回转工作台的系统传 动误差为:6 d,i-lO,20=0.5 3.5.3系统定位和重复精度 系统总的定位精度是控制误差与传动误差之和。 △=(6 k+6 d)/i=(1.4’+10 7),20-0.57’≤【O.6’j 由此可见,系统控制和传动精度能满足高精度回转工作台设计所需的动态定位和重复精度的 要求。
深沟槽球轴承安放在两支架上构成俯仰支承装置。高低回转轴的两端经过渡件安放搜索跟踪装
置其特点是机械传动简单、结构紧凑、与搜索跟踪装置的对接功能和适应能力强。
3.2.3
定位与重复定位
无论水平回转和高低俯伸回转,均由系统控制器经比较器.确定是否达到定位点.切断送达环型 分配器的方向控制信号,同时保持步进电机绕组通断电信号,利于步进电机电控制动、防止系统 振荡。若有必要可增加电磁制动装置,最终确保定位准确可靠。 3.2.4高低俯仰限位 高低俯仰一旦到达极限位置.可由以下措旆进行限位: o由制动限位块触压微动开关,切断方向控制信号.强行施加反转方向控制信号.使高低 俯仰部分反向转动。


在网络搜索跟踪系统中高精度回转工作平台是决定系统在动态工作条件下系统运转和定位精
度的关键设备之一。传统回转工作平台常用交流或直流伺服系统及专用圆转装置保障其运转和定 位精度,使回转工作平台的控制和结构复杂、通用化程度低、成本高,特别是动态精度保证有一 定的局限。本文应用效费比较好、动态定位精度高、结构简单、可靠性好、成本低的步进伺服系 统确定方案和动态定位精度.具有较好的推广应用前景。
in Sean:hing and Tracing Systems
肌Qi^g-zb一一,张¨『G ro“g・叮f孵
(1.Elec证omcchanical蛐d Mcch.Engince血g Dcpt.,Sichu吼1n枷蛐te
China;2.Mech.EnBineering Ins虹tlltc,cho“窖qihg
o机械限位块限位.起安全保护作用。
3.2.5与搜索跟踪装置的对接 按搜索跟踪装置的对接尺寸要求 轴的两端。 从上述介绍的机械传动和支承装 置看,该装置具有传动结构简单、传 动误差小、结构紧凑的优点,为全封 闭传动.通用化、标准化程度高。可 实现高精度传动.其传动与支承装置 工作原理如图2。 3.3步进电机的选择与驱动 3.3.1步进电机的选择 步进电机的选择应依据高精度回 围2
(暂定)
1.5。,0.750
三相步进角
6 A 10’
工作电压 保持力矩
80一300V
7.84Nm
3.3.2步进电机的驱动
步进电机的驱动电路主要由环形分配器、前置放大器、大功率放大器和步进电机构成, 步进电机的驱动是由目标参数经计算机处理转换成速度脉冲信号和向信号给环形分配器。环形分配器按步进电机绕组的通电顺序提
searching扑d脚ing systems.
万 方数据
传动与支承工作原理图
l-求平同转电机 2瓣仲电机 5蝈杆 6蝌轮
7座瞳
经相应的过渡支架,便可将搜索跟踪装置安放在高低即转
5 7
3齿轮 4齿翟
8轴承
转工作台的最大转速和定位精度,结合水平回转和高低俯仰机械转动的类型、转动比等要求来确
定。所选步进电机型号及性能如下: 型号 性能 工作电流 步进精度
110BF一003
1主要性能要求
负载
80
kg
2技术难点
裳?塞霎蓁||芦裹[至兰三]=《至三二二)=专[墓三二]={三三三]:。亚
3总体方案的确定
收葛日期:2∞卜l】一13 作着简介:何庄中【1962一).男,四州^.捌教授.主妻从事机械谩计、机械村遗夏自动他研竞
万 方数据
第15卷第l期
何庆中等:高精度回转工作平台方案与动态精度分析
第15巷第1期 2002年3月
四川轻化工学】览学报
JoURNAL oF SlCHUAN INSTITL rrE oF
LlGHT INDusTRY AND
V01.15 No.1
c眦MIcAL TEcHNoLoGY~lar.2002
文章编号:1008—438x(2002)01一0044—04
高精度回转工作平台方案与动态精度分析

4结论
该高精度回转工作台由控制部分和传动执行部分构成。是典型的数控技术与机电技术相结 合的产物。其运转速度、方向、工作范围由控制信号保证;运转精度、定位精度由步进电机、驱
动装置、传动装置和支承工作平台构成。系统结构简单,通用化、标准化程度高.可靠性好,成
本低,适应能力强,应用广泛。具有较好的开发应用前景。 参考文献: …廖垃果.敷字控制机床【 ̄玎.武汉:单中理工太学出版社,1992.
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