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文檔簡介

當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。準備功能指令由大寫字母G后跟一位或兩位數(shù)字組成,它用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡、機床和工件坐標系、坐標平面、刀具補償、固定循環(huán)指令等多種加工操作。為了擴大加工范圍和擴充功能,臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4至5坐標,進行“四面加工”。5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床(只能進行X、Y、Z三個坐標中的任意2個坐標軸聯(lián)動加工)、3坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、4坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;5、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。輔助功能由大寫字母M后跟一位或兩位數(shù)字組成,主要用于控制零件程序的走向,以及機床各種輔助功能的開關(guān)動作。圖4編程坐標系返回(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。8、手動工作方式,主要用于工件及夾具相對于機床各坐標的找正,工件加工零點的粗測量以及開機時回參考點.1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序。第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位。世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序?,F(xiàn)在數(shù)控銑床已全面向多軸化發(fā)展。目前迅速發(fā)展的加工中心和柔性制造單元也是在數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中2一、數(shù)控銑床的分類1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)(1)數(shù)控立式銑床其主軸垂直于水平面。小型數(shù)控銑床一般都采用工作臺移動、升降及主軸不動方式,與普通立式升降臺銑床結(jié)構(gòu)相似;中型數(shù)控銑床一般采用縱向和橫向工作臺移動方式,且主軸沿垂直溜板上下運動;大型數(shù)控銑床因要考慮到擴大行程,縮小占地面積及剛性等技術(shù)問題,往往采用龍門架移動方式,其主軸可以在龍門架的縱向與垂直溜板上運動,而龍門架則沿床身作縱向移動,這類結(jié)構(gòu)又稱之為龍門數(shù)控銑床。

(2)臥式數(shù)控銑床其主軸平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能,臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4至5坐標,進行“四面加工”。(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。當增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后,就可以實現(xiàn)對工件的“五面加工”。2.從機床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標軸數(shù)量分類有2.5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床(只能進行X、Y、Z三個坐標中的任意2個坐標軸聯(lián)動加工)、3坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、4坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床。一、數(shù)控銑床的分類1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖3圖2-1各類數(shù)控銑床示意圖

a)臥式升降臺銑床b)立式升降臺銑床c)龍門式輪廓銑床d)臥式鏜銑床return

4立式數(shù)控銑床常見數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床常見數(shù)控銑床5立式加工中心立式加工中心6臥式加工中心

臥式加工中心7五軸聯(lián)動加工中心五軸聯(lián)動加工中心8龍門式加工中心龍門式加工中心9二、數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與主軸部件XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖

1-底座

2-強電柜

3-變壓器箱

4-垂直升降進給伺服電動機

5-主軸變速手柄和按鈕板

6-床身

7-數(shù)控柜

8-保護開關(guān)

9-擋鐵

10-操縱臺

11-保護開關(guān)

12-橫向溜板

13-縱向進給伺服電動機14-橫向進給伺服電動機15-升降臺16-縱向工作臺二、數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與主軸部件XK5040A型數(shù)控銑床的10三、數(shù)控銑床的用途一般的數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床,數(shù)控銑床多為三坐標、兩軸聯(lián)動的機床。一般情況下,在數(shù)控銑床上只能用來加工平面曲線的輪廓。與普通銑床相比,數(shù)控銑床的加工精度高,精度穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強,操作勞動強度低,特別適應(yīng)于板類、盤類、殼具類、模具類等復(fù)雜形狀的零件或?qū)缺3中砸筝^高的中、小批量零件的加工。三、數(shù)控銑床的用途一般的數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺111、數(shù)控銑削的主要加工對象:1)平面類零件加工面平行或垂直于水平面,或加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件(見圖1)。其特點是各個加工面是平面,或可以展開成平面。2)變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件(圖2)。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面,但在加工中,加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條線。最好采用四坐標或五坐標數(shù)控銑床擺角加工。3)曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件(如圖3)。曲面類零件的加工面不能展開為平面,加工時,加工面與銑刀始終為點接觸。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;當曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時,要采用四軸甚至五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工。1、數(shù)控銑削的主要加工對象:1)平面類零件12a)帶平面輪廓的平面零件b)帶斜平面的平面零件c)帶正圓臺和斜筋的平面零件圖1平面類零件

圖2變斜角零件

圖3葉輪

returna)帶平面輪廓的平面零件b132、數(shù)控機床銑削加工內(nèi)容的選擇1)采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容

(1)工件上的曲線輪廓內(nèi)、外形,特別是由數(shù)學表達式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓。

(2)已給出數(shù)學模型的空間曲線。

(3)形狀復(fù)雜,尺寸繁多,劃線與檢測困難的部位。

(4)用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進給的內(nèi)、外凹槽。

(5)以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面。

(6)能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀。

(7)采用數(shù)控銑削能成倍提高生產(chǎn)率,大大減輕體力勞動的一般加工內(nèi)容。2、數(shù)控機床銑削加工內(nèi)容的選擇1)采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容14第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)A、B、C旋轉(zhuǎn)軸數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖當曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時,要采用四軸甚至五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。格式:G54、G55、G56、G57、G58或G59(表示設(shè)定當前機床坐標位置為工件坐標系原點)M指令在同一程序段中不能同時出現(xiàn)兩個或多個,否則執(zhí)行后出現(xiàn)的M指令代碼。

(1)需要進行長時間占機和進行人工調(diào)整的粗加工內(nèi)容,如以毛坯粗基準定位劃線找正的加工。

(2)必須按專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容(如標準樣件、協(xié)調(diào)平板、模胎等)。

(3)毛坯上的加工余量不太充分或不太穩(wěn)定的部位。

(4)簡單的粗加工面。

(5)必須用細長銑刀加工的部位,一般指狹長深槽或高筋板小轉(zhuǎn)接圓弧部位。2)不宜采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)(1)需要進行長15四、認識FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板顯示器機床

控制面板手搖脈沖發(fā)生器(手輪)NC鍵盤急停按鈕四、認識FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板顯示器機床

控制面161、機床坐標系(機床上固有的坐標系)1)機床坐標系的確定

(1)機床相對運動的規(guī)定

編程時,假定工件靜止,刀具運動,實際恰相反;五、數(shù)控機床的坐標系(2)機床坐標系的規(guī)定

在數(shù)控機床上,機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的,為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動,必須先確定機床上運動的位移和運動的方向,這就需要通過坐標系來實現(xiàn),這個坐標系被稱之為機床坐標系。

數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。1、機床坐標系(機床上固有的坐標系)五、數(shù)控機床的坐標系17右手笛卡兒直角坐標系決定標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關(guān)系:大拇指—X坐標;食指—Y坐標;中指—Z坐標;各指的指向為該坐標的正方向;右手螺旋定則(大拇指的指向為各坐標的正向,四指的旋轉(zhuǎn)方向為旋轉(zhuǎn)坐標的正向)決定圍繞X、Y、Z坐標旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標,用A、B、C表示;右手笛卡兒直角坐標系決定標準機床坐標系中X、Y、18

(a)右手直角坐標系統(tǒng)

(b)X、Y、Z移動軸

A、B、C旋轉(zhuǎn)軸

數(shù)控立式銑床的坐標系

返回數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)培訓教材課件19(3)坐標軸方向的確定

Z坐標:規(guī)定平行于主軸軸線(若沒有主軸,則規(guī)定垂直于工件裝夾表面)的坐標為Z坐標;若有幾根主軸,則Z坐標為平行與垂直于工件裝夾表面的一根主軸;若主軸能擺動(在擺動范圍內(nèi)),Z坐標就是只與標準坐標系的一個坐標平行的坐標或是能與標準坐標系的多個坐標平行,但垂直于工件裝夾表面的坐標;Z軸的正方向是使刀具遠離工件的方向;(3)坐標軸方向的確定規(guī)定平行于主軸軸線(若沒有主軸,則規(guī)定20在刀具旋轉(zhuǎn)的機床上:若Z軸是水平的,則從主軸向工件看(從機床后面向前看),X軸的正向指向右邊;若Z軸是垂直的,從主軸向立柱看(從機床正面看),對于單立柱機床,X軸的正向指向右邊;對于雙立柱機床,從主軸向左側(cè)立柱看時,X軸的正向指向右邊;

X坐標:在刀具旋轉(zhuǎn)的機床上:X坐標:21+Z+Y+X臥式數(shù)控銑床的坐標系返回+Z+Y+X臥式數(shù)控銑床的坐標系返回22+Z+Y+X數(shù)控龍門銑床的坐標系返回+Z+Y+X數(shù)控龍門銑床的坐標系返回23在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向拖板,刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸的正向;在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向24確定XZ的坐標的正方向后,用右手直角坐標系確定Y坐標的方向;Y坐標:確定XZ的坐標的正方向后,用右手直角坐標系確定Y坐標的25(4)機床原點的設(shè)置機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點,即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來,是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點,在數(shù)控機床的使用說明書上均有說明;

(4)機床原點的設(shè)置26第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)大拇指—X坐標;9、數(shù)控銑床的運行速度較高,在執(zhí)行操作指令和程序自動運行之前,預(yù)先判斷操作指令和程序的正確性和運行結(jié)果,做到心中有數(shù),然后再操作,加工中心加工程序應(yīng)經(jīng)過嚴格審驗后方可上機操作.主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速,其后的數(shù)值表示主軸速度。如圖4所示,其中O2即為編程坐標系原點。2)工件坐標系選擇G54~G595、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。數(shù)控立式銑床的坐標系返回圖4編程坐標系返回1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)備,由專人負責管理和操作。世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序。數(shù)控銑床的原點在數(shù)控銑床上,機床原點一般取在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上工件坐標系原點機床坐標系原點第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)數(shù)控銑床的原點工件坐標系機床27(1)機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。(2)機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的,坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數(shù)。

注意:通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的;而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。機床參考點(1)機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置28數(shù)控機床開機時,必須先回零,即確定機床原點,而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作,這樣通過確認參考點,就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后,刀具(或工作臺)移動才有基準。

為什么要返回參考點?在機床通電后,要在機床上建立唯一的坐標系,而大多數(shù)數(shù)控機床的位置反饋系統(tǒng)都使用增量式的旋轉(zhuǎn)編碼器或者增量式的光柵尺作為反饋元件,因而機床在通電開機后,無法確定當前在機床坐標系中的真實位置,所以都必須首先返回參考點,從而確定機床的坐標系原點。數(shù)控機床開機時,必須先回零,即確定機床原點,而確定機床29定義:

工件坐標系是編程人員在編程時使用的,編程人員選擇工件上的某一點為原點(也稱程序原點),建立一個坐標系,稱為工件坐標系。工件坐標系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐標系所取代。2、工件坐標系、程序原點定義:2、工件坐標系、程序原點30

1)工件坐標系(1)工件坐標系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標系。(2)工件坐標系一般供編程使用,確定編程坐標系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如圖4所示,其中O2即為編程坐標系原點。(3)編程原點是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標系的原點。

(4)編程原點應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準或工藝基準上,編程坐標系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機床相應(yīng)的坐標軸方向一致,如圖5所示為車削零件的編程原點。1)工件坐標系31圖4編程坐標系返回圖4編程坐標系32主軸轉(zhuǎn)速功能(S功能)數(shù)控立式銑床的坐標系返回G94、G95為模態(tài)功能,可相互注銷,G94為缺省值。(4)簡單的粗加工面。法蘭克系統(tǒng)的文件名以字母O開頭,否則新建立的文件名在數(shù)控系統(tǒng)中“選擇程序”界面的電子盤上無法顯示,不能直接讀取,而該程序仍然存在于數(shù)控系統(tǒng)中。XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;刀具功能由地址符T和其后的數(shù)值組成,數(shù)值表示選擇的刀具號,T代碼與刀具的關(guān)系是由機床廠家規(guī)定的。其特點是各個加工面是平面,或可以展開成平面。數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位。1)機床坐標系的確定1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)圖5確定編程原點返回主軸轉(zhuǎn)速功能(S功能)圖5確定編程原點33

格式:G54、G55、G56、G57、G58或G59(表示設(shè)定當前機床坐標位置為工件坐標系原點)說明:G54~G59是系統(tǒng)預(yù)定的六個工件坐標系,可根據(jù)需要任意進行選用,如圖所示。選用工件坐標系時以簡化編程為原則,復(fù)雜零件的編程可根據(jù)需要設(shè)定多個工件坐標系,但這些坐標系中原點所對應(yīng)的機床坐標值,必須要輸入到相應(yīng)的參數(shù)中,坐標系之間沒有影響。2)工件坐標系選擇G54~G59格式:G54、G55、G56、G57、G58或G5934六、數(shù)控銑床安全操作規(guī)程

1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)備,由專人負責管理和操作。使用時必須按規(guī)定填寫使用記錄,必須嚴格遵守安全操作規(guī)程,以保障人身和設(shè)備安全。

2、開車前應(yīng)檢查各部位防護罩是否完好,各傳動部位是否正常,各潤滑部位應(yīng)加油潤滑。

3、刀具,夾具,工件必須裝夾牢固.床面上不得放置工具,量具。

4、開機后,在CRT上檢查機床有無各種報警信息,檢查報警信息及時排除報警,檢查機床外圍設(shè)備是否正常.檢查機床換刀機械手及刀庫位置是否正確。

5、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。

6、開車后應(yīng)關(guān)好防護罩,不準用手直接清除切屑.裝卸工件,測量工件必須停機操作。

7、數(shù)控銑床運轉(zhuǎn)時,操作人員不得擅自離開崗位,必須離開的須停機。

8、手動工作方式,主要用于工件及夾具相對于機床各坐標的找正,工件加工零點的粗測量以及開機時回參考點.一般不用于工件加工。9、數(shù)控銑床的運行速度較高,在執(zhí)行操作指令和程序自動運行之前,預(yù)先判斷操作指令和程序的正確性和運行結(jié)果,做到心中有數(shù),然后再操作,加工中心加工程序應(yīng)經(jīng)過嚴格審驗后方可上機操作.以盡量避免事故的發(fā)生

10、數(shù)控銑床運轉(zhuǎn)時,發(fā)現(xiàn)異響或異常,應(yīng)立即停機,關(guān)閉電源,及時檢修,并作好相關(guān)記錄。

11、工作結(jié)束后,應(yīng)關(guān)閉電源,清除切屑,擦拭機床,加油潤滑,清潔和整理現(xiàn)場。六、數(shù)控銑床安全操作規(guī)程1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)351.文件名

文件名格式是由字母O后跟一位或多位(最多為七位)字母、數(shù)字或字母與數(shù)字的組合,新建立的文件名不能與數(shù)控系統(tǒng)中已存在的文件名相同。法蘭克系統(tǒng)的文件名以字母O開頭,否則新建立的文件名在數(shù)控系統(tǒng)中“選擇程序”界面的電子盤上無法顯示,不能直接讀取,而該程序仍然存在于數(shù)控系統(tǒng)中。2.程序名

文件名建立后即可編寫程序,程序第一行須寫程序名,程序名是由%或字母O開頭,后跟程序號(必須是數(shù)值)組成。子程序接在主程序結(jié)束指令后編寫,程序名不能和主程序名或其它子程序名相同。3.程序段

一個零件的程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的,而不是按程序段號的順序執(zhí)行的。書寫程序時建議按升序書寫程序段號,但也可不書寫程序段號。程序段的格式如下:

N

G

X

Y

Z

F

S

M

T

;

程序段號準備功能坐標運動位置工藝性指令七、程序的格式1.文件名七、程序的格式361.準備功能(G功能)準備功能指令由大寫字母G后跟一位或兩位數(shù)字組成,它用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡、機床和工件坐標系、坐標平面、刀具補償、固定循環(huán)指令等多種加工操作。2.輔助功能(M功能)輔助功能由大寫字母M后跟一位或兩位數(shù)字組成,主要用于控制零件程序的走向,以及機床各種輔助功能的開關(guān)動作。M指令在同一程序段中不能同時出現(xiàn)兩個或多個,否則執(zhí)行后出現(xiàn)的M指令代碼。3.進給功能(F功能)進給功能由地址符F后跟若干位數(shù)字組成,F(xiàn)指令表示刀具相對于工件的合成進給速度(進給率)。4.主軸轉(zhuǎn)速功能(S功能)主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速,其后的數(shù)值表示主軸速度。5.刀具功能(T功能)刀具功能由地址符T和其后的數(shù)值組成,數(shù)值表示選擇的刀具號,T代碼與刀具的關(guān)系是由機床廠家規(guī)定的。八、Fanuc系統(tǒng)功能1.準備功能(G功能)八、Fanuc系統(tǒng)功能37大拇指—X坐標;為什么要返回參考點?在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向拖板,刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸的正向;輔助功能(M功能)子程序接在主程序結(jié)束指令后編寫,程序名不能和主程序名或其它子程序名相同。7、數(shù)控銑床運轉(zhuǎn)時,操作人員不得擅自離開崗位,必須離開的須停機。如圖4所示,其中O2即為編程坐標系原點。(7)采用數(shù)控銑削能成倍提高生產(chǎn)率,大大減輕體力勞動的一般加工內(nèi)容。A、B、C旋轉(zhuǎn)軸程序段號準備功能坐標運動位置工藝性指令機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點,即機床坐標系的原點。在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向拖板,刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸的正向;為機床缺省狀態(tài)00組為非模態(tài)代碼在銑削加工中G90/G91分別表示絕對坐標/相對坐標編程1)準備功能G代碼大拇指—X坐標;為機床缺省00組為非模態(tài)在銑削加工中1)準備382)輔助功能銑床和加工中心用S代碼來對主軸轉(zhuǎn)速進行編程,用T代碼進行選刀編程(加工中心),其他可編程輔助功能由M代碼實現(xiàn)2)輔助功能銑床和加工中心用S代碼來對主軸轉(zhuǎn)速進行編程,用T39前指令代碼后指令代碼(1)前指令代碼、后指令代碼前指令代碼:在程序段開頭激活M功能后指令代碼:在程序段結(jié)束激活M功能G00X12Y20M08G00X12Y20M00前指令代碼后指令代碼(1)前指令代碼、后指令代碼前指令代碼:40(2)M代碼作用時間在單個程序段中有效一直有效,直到被取消(2)M代碼作用時間在單個程序段中有效一直有效,直到被取消41格式:G94F_G95F_G94為每分鐘進給,F(xiàn)的單位依G20/G21的設(shè)定而分別為mm/min,in/min。G95為每轉(zhuǎn)進給,在F之后,直接指定刀具在主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的進給量,單位依G20/G21/G22的設(shè)定而分別為mm/r,in/r或脈沖當量/r。這個功能必須在主軸裝有編碼器時才能使用。

G94、G95為模態(tài)功能,可相互注銷,G94為缺省值。3)進給功能用來指定刀具相對于工件運動速度的功能,進給速度單位的設(shè)定指令G94、G95:格式:G94F_3)進給功能用來指定刀具相42當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。準備功能指令由大寫字母G后跟一位或兩位數(shù)字組成,它用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡、機床和工件坐標系、坐標平面、刀具補償、固定循環(huán)指令等多種加工操作。為了擴大加工范圍和擴充功能,臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4至5坐標,進行“四面加工”。5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床(只能進行X、Y、Z三個坐標中的任意2個坐標軸聯(lián)動加工)、3坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、4坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;5、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。輔助功能由大寫字母M后跟一位或兩位數(shù)字組成,主要用于控制零件程序的走向,以及機床各種輔助功能的開關(guān)動作。圖4編程坐標系返回(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。8、手動工作方式,主要用于工件及夾具相對于機床各坐標的找正,工件加工零點的粗測量以及開機時回參考點.1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序。第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位。世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序?,F(xiàn)在數(shù)控銑床已全面向多軸化發(fā)展。目前迅速發(fā)展的加工中心和柔性制造單元也是在數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中44一、數(shù)控銑床的分類1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)(1)數(shù)控立式銑床其主軸垂直于水平面。小型數(shù)控銑床一般都采用工作臺移動、升降及主軸不動方式,與普通立式升降臺銑床結(jié)構(gòu)相似;中型數(shù)控銑床一般采用縱向和橫向工作臺移動方式,且主軸沿垂直溜板上下運動;大型數(shù)控銑床因要考慮到擴大行程,縮小占地面積及剛性等技術(shù)問題,往往采用龍門架移動方式,其主軸可以在龍門架的縱向與垂直溜板上運動,而龍門架則沿床身作縱向移動,這類結(jié)構(gòu)又稱之為龍門數(shù)控銑床。

(2)臥式數(shù)控銑床其主軸平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能,臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)4至5坐標,進行“四面加工”。(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。當采用數(shù)控萬能主軸頭時,其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向,可以加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。當增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后,就可以實現(xiàn)對工件的“五面加工”。2.從機床數(shù)控系統(tǒng)控制的坐標軸數(shù)量分類有2.5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床(只能進行X、Y、Z三個坐標中的任意2個坐標軸聯(lián)動加工)、3坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、4坐標聯(lián)動數(shù)控銑床、5坐標聯(lián)動數(shù)控銑床。一、數(shù)控銑床的分類1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖45圖2-1各類數(shù)控銑床示意圖

a)臥式升降臺銑床b)立式升降臺銑床c)龍門式輪廓銑床d)臥式鏜銑床return

46立式數(shù)控銑床常見數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床常見數(shù)控銑床47立式加工中心立式加工中心48臥式加工中心

臥式加工中心49五軸聯(lián)動加工中心五軸聯(lián)動加工中心50龍門式加工中心龍門式加工中心51二、數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與主軸部件XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖

1-底座

2-強電柜

3-變壓器箱

4-垂直升降進給伺服電動機

5-主軸變速手柄和按鈕板

6-床身

7-數(shù)控柜

8-保護開關(guān)

9-擋鐵

10-操縱臺

11-保護開關(guān)

12-橫向溜板

13-縱向進給伺服電動機14-橫向進給伺服電動機15-升降臺16-縱向工作臺二、數(shù)控銑床的傳動系統(tǒng)與主軸部件XK5040A型數(shù)控銑床的52三、數(shù)控銑床的用途一般的數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床,數(shù)控銑床多為三坐標、兩軸聯(lián)動的機床。一般情況下,在數(shù)控銑床上只能用來加工平面曲線的輪廓。與普通銑床相比,數(shù)控銑床的加工精度高,精度穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強,操作勞動強度低,特別適應(yīng)于板類、盤類、殼具類、模具類等復(fù)雜形狀的零件或?qū)缺3中砸筝^高的中、小批量零件的加工。三、數(shù)控銑床的用途一般的數(shù)控銑床是指規(guī)格較小的升降臺531、數(shù)控銑削的主要加工對象:1)平面類零件加工面平行或垂直于水平面,或加工面與水平面的夾角為定角的零件為平面類零件(見圖1)。其特點是各個加工面是平面,或可以展開成平面。2)變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件(圖2)。變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面,但在加工中,加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條線。最好采用四坐標或五坐標數(shù)控銑床擺角加工。3)曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件(如圖3)。曲面類零件的加工面不能展開為平面,加工時,加工面與銑刀始終為點接觸。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;當曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時,要采用四軸甚至五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工。1、數(shù)控銑削的主要加工對象:1)平面類零件54a)帶平面輪廓的平面零件b)帶斜平面的平面零件c)帶正圓臺和斜筋的平面零件圖1平面類零件

圖2變斜角零件

圖3葉輪

returna)帶平面輪廓的平面零件b552、數(shù)控機床銑削加工內(nèi)容的選擇1)采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容

(1)工件上的曲線輪廓內(nèi)、外形,特別是由數(shù)學表達式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓。

(2)已給出數(shù)學模型的空間曲線。

(3)形狀復(fù)雜,尺寸繁多,劃線與檢測困難的部位。

(4)用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進給的內(nèi)、外凹槽。

(5)以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面。

(6)能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀。

(7)采用數(shù)控銑削能成倍提高生產(chǎn)率,大大減輕體力勞動的一般加工內(nèi)容。2、數(shù)控機床銑削加工內(nèi)容的選擇1)采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容56第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)A、B、C旋轉(zhuǎn)軸數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖當曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時,要采用四軸甚至五軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工。一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;(3)立、臥兩用數(shù)控銑床它的主軸方向可以更換(有手動與自動兩種),既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,其使用范圍更廣,功能更全。格式:G54、G55、G56、G57、G58或G59(表示設(shè)定當前機床坐標位置為工件坐標系原點)M指令在同一程序段中不能同時出現(xiàn)兩個或多個,否則執(zhí)行后出現(xiàn)的M指令代碼。

(1)需要進行長時間占機和進行人工調(diào)整的粗加工內(nèi)容,如以毛坯粗基準定位劃線找正的加工。

(2)必須按專用工裝協(xié)調(diào)的加工內(nèi)容(如標準樣件、協(xié)調(diào)平板、模胎等)。

(3)毛坯上的加工余量不太充分或不太穩(wěn)定的部位。

(4)簡單的粗加工面。

(5)必須用細長銑刀加工的部位,一般指狹長深槽或高筋板小轉(zhuǎn)接圓弧部位。2)不宜采用數(shù)控銑削加工內(nèi)容第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)(1)需要進行長57四、認識FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板顯示器機床

控制面板手搖脈沖發(fā)生器(手輪)NC鍵盤急停按鈕四、認識FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑床操作面板顯示器機床

控制面581、機床坐標系(機床上固有的坐標系)1)機床坐標系的確定

(1)機床相對運動的規(guī)定

編程時,假定工件靜止,刀具運動,實際恰相反;五、數(shù)控機床的坐標系(2)機床坐標系的規(guī)定

在數(shù)控機床上,機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的,為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動,必須先確定機床上運動的位移和運動的方向,這就需要通過坐標系來實現(xiàn),這個坐標系被稱之為機床坐標系。

數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。1、機床坐標系(機床上固有的坐標系)五、數(shù)控機床的坐標系59右手笛卡兒直角坐標系決定標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關(guān)系:大拇指—X坐標;食指—Y坐標;中指—Z坐標;各指的指向為該坐標的正方向;右手螺旋定則(大拇指的指向為各坐標的正向,四指的旋轉(zhuǎn)方向為旋轉(zhuǎn)坐標的正向)決定圍繞X、Y、Z坐標旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標,用A、B、C表示;右手笛卡兒直角坐標系決定標準機床坐標系中X、Y、60

(a)右手直角坐標系統(tǒng)

(b)X、Y、Z移動軸

A、B、C旋轉(zhuǎn)軸

數(shù)控立式銑床的坐標系

返回數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)培訓教材課件61(3)坐標軸方向的確定

Z坐標:規(guī)定平行于主軸軸線(若沒有主軸,則規(guī)定垂直于工件裝夾表面)的坐標為Z坐標;若有幾根主軸,則Z坐標為平行與垂直于工件裝夾表面的一根主軸;若主軸能擺動(在擺動范圍內(nèi)),Z坐標就是只與標準坐標系的一個坐標平行的坐標或是能與標準坐標系的多個坐標平行,但垂直于工件裝夾表面的坐標;Z軸的正方向是使刀具遠離工件的方向;(3)坐標軸方向的確定規(guī)定平行于主軸軸線(若沒有主軸,則規(guī)定62在刀具旋轉(zhuǎn)的機床上:若Z軸是水平的,則從主軸向工件看(從機床后面向前看),X軸的正向指向右邊;若Z軸是垂直的,從主軸向立柱看(從機床正面看),對于單立柱機床,X軸的正向指向右邊;對于雙立柱機床,從主軸向左側(cè)立柱看時,X軸的正向指向右邊;

X坐標:在刀具旋轉(zhuǎn)的機床上:X坐標:63+Z+Y+X臥式數(shù)控銑床的坐標系返回+Z+Y+X臥式數(shù)控銑床的坐標系返回64+Z+Y+X數(shù)控龍門銑床的坐標系返回+Z+Y+X數(shù)控龍門銑床的坐標系返回65在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向拖板,刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸的正向;在工件旋轉(zhuǎn)的機床上,X軸的運動方向是在工件的徑向并平行于橫向66確定XZ的坐標的正方向后,用右手直角坐標系確定Y坐標的方向;Y坐標:確定XZ的坐標的正方向后,用右手直角坐標系確定Y坐標的67(4)機床原點的設(shè)置機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點,即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來,是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點,在數(shù)控機床的使用說明書上均有說明;

(4)機床原點的設(shè)置68第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)大拇指—X坐標;9、數(shù)控銑床的運行速度較高,在執(zhí)行操作指令和程序自動運行之前,預(yù)先判斷操作指令和程序的正確性和運行結(jié)果,做到心中有數(shù),然后再操作,加工中心加工程序應(yīng)經(jīng)過嚴格審驗后方可上機操作.主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速,其后的數(shù)值表示主軸速度。如圖4所示,其中O2即為編程坐標系原點。2)工件坐標系選擇G54~G595、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已標準化,這給數(shù)控系統(tǒng)和機床的設(shè)計、程序編制和使用維修帶來極大的便利。數(shù)控立式銑床的坐標系返回圖4編程坐標系返回1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)備,由專人負責管理和操作。世界上首臺數(shù)控機床就是一部三坐標銑床,這主要因于銑床具有X、Y、Z三軸向可移動的特性,更加靈活,且可完成較多的加工工序。數(shù)控銑床的原點在數(shù)控銑床上,機床原點一般取在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上工件坐標系原點機床坐標系原點第一講

數(shù)控機床編程與操作基礎(chǔ)數(shù)控銑床的原點工件坐標系機床69(1)機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。(2)機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的,坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數(shù)。

注意:通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的;而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。機床參考點(1)機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置70數(shù)控機床開機時,必須先回零,即確定機床原點,而確定機床原點的運動就是刀架返回參考點的操作,這樣通過確認參考點,就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后,刀具(或工作臺)移動才有基準。

為什么要返回參考點?在機床通電后,要在機床上建立唯一的坐標系,而大多數(shù)數(shù)控機床的位置反饋系統(tǒng)都使用增量式的旋轉(zhuǎn)編碼器或者增量式的光柵尺作為反饋元件,因而機床在通電開機后,無法確定當前在機床坐標系中的真實位置,所以都必須首先返回參考點,從而確定機床的坐標系原點。數(shù)控機床開機時,必須先回零,即確定機床原點,而確定機床71定義:

工件坐標系是編程人員在編程時使用的,編程人員選擇工件上的某一點為原點(也稱程序原點),建立一個坐標系,稱為工件坐標系。工件坐標系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐標系所取代。2、工件坐標系、程序原點定義:2、工件坐標系、程序原點72

1)工件坐標系(1)工件坐標系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標系。(2)工件坐標系一般供編程使用,確定編程坐標系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如圖4所示,其中O2即為編程坐標系原點。(3)編程原點是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標系的原點。

(4)編程原點應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準或工藝基準上,編程坐標系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機床相應(yīng)的坐標軸方向一致,如圖5所示為車削零件的編程原點。1)工件坐標系73圖4編程坐標系返回圖4編程坐標系74主軸轉(zhuǎn)速功能(S功能)數(shù)控立式銑床的坐標系返回G94、G95為模態(tài)功能,可相互注銷,G94為缺省值。(4)簡單的粗加工面。法蘭克系統(tǒng)的文件名以字母O開頭,否則新建立的文件名在數(shù)控系統(tǒng)中“選擇程序”界面的電子盤上無法顯示,不能直接讀取,而該程序仍然存在于數(shù)控系統(tǒng)中。XK5040A型數(shù)控銑床的布局圖一般采用三軸聯(lián)動數(shù)控銑床加工;刀具功能由地址符T和其后的數(shù)值組成,數(shù)值表示選擇的刀具號,T代碼與刀具的關(guān)系是由機床廠家規(guī)定的。其特點是各個加工面是平面,或可以展開成平面。數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位。1)機床坐標系的確定1.數(shù)控銑床按其主軸位置的不同分三類(圖2—1)圖5確定編程原點返回主軸轉(zhuǎn)速功能(S功能)圖5確定編程原點75

格式:G54、G55、G56、G57、G58或G59(表示設(shè)定當前機床坐標位置為工件坐標系原點)說明:G54~G59是系統(tǒng)預(yù)定的六個工件坐標系,可根據(jù)需要任意進行選用,如圖所示。選用工件坐標系時以簡化編程為原則,復(fù)雜零件的編程可根據(jù)需要設(shè)定多個工件坐標系,但這些坐標系中原點所對應(yīng)的機床坐標值,必須要輸入到相應(yīng)的參數(shù)中,坐標系之間沒有影響。2)工件坐標系選擇G54~G59格式:G54、G55、G56、G57、G58或G5976六、數(shù)控銑床安全操作規(guī)程

1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)備,由專人負責管理和操作。使用時必須按規(guī)定填寫使用記錄,必須嚴格遵守安全操作規(guī)程,以保障人身和設(shè)備安全。

2、開車前應(yīng)檢查各部位防護罩是否完好,各傳動部位是否正常,各潤滑部位應(yīng)加油潤滑。

3、刀具,夾具,工件必須裝夾牢固.床面上不得放置工具,量具。

4、開機后,在CRT上檢查機床有無各種報警信息,檢查報警信息及時排除報警,檢查機床外圍設(shè)備是否正常.檢查機床換刀機械手及刀庫位置是否正確。

5、各項坐標回參考點,一般情況下Z向坐標優(yōu)先回零,使機床主軸上刀具遠離加工工件,同時觀察各坐標運行是否正常。

6、開車后應(yīng)關(guān)好防護罩,不準用手直接清除切屑.裝卸工件,測量工件必須停機操作。

7、數(shù)控銑床運轉(zhuǎn)時,操作人員不得擅自離開崗位,必須離開的須停機。

8、手動工作方式,主要用于工件及夾具相對于機床各坐標的找正,工件加工零點的粗測量以及開機時回參考點.一般不用于工件加工。9、數(shù)控銑床的運行速度較高,在執(zhí)行操作指令和程序自動運行之前,預(yù)先判斷操作指令和程序的正確性和運行結(jié)果,做到心中有數(shù),然后再操作,加工中心加工程序應(yīng)經(jīng)過嚴格審驗后方可上機操作.以盡量避免事故的發(fā)生

10、數(shù)控銑床運轉(zhuǎn)時,發(fā)現(xiàn)異響或異常,應(yīng)立即停機,關(guān)閉電源,及時檢修,并作好相關(guān)記錄。

11、工作結(jié)束后,應(yīng)關(guān)閉電源,清除切屑,擦拭機床,加油潤滑,清潔和整理現(xiàn)場。六、數(shù)控銑床安全操作規(guī)程1、數(shù)控銑床屬貴重精密儀器設(shè)771.文件名

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