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文檔簡介
1、<p><b> 尺寸和量規(guī)的公差</b></p><p> [按照ASME Y14.43-2003尺寸和公差原則 用于量具和夾具標準]</p><p> 1 編寫尺寸檢驗步驟計劃</p><p><b> 本章目標</b></p><p><b> 讀者將學會:&l
2、t;/b></p><p> 為了設計,尺寸和公差GO計為MMC,NOGO計為LMC和功能性計為按照ASME Y14.43-2003幾何公差。</p><p> 如何計算量具是否可能接受邊緣外的耐受性部分,拒絕邊緣部分是容差,或者如果可能性是存在的量具可能會做的。</p><p> 使用不同的修飾語(MMC,LMC或隱含的RFS)對規(guī)定公差的后果。<
3、;/p><p> 絕對,絕對實用,開放式量具和它們之間的差異方針是按照ASME Y14.43首選.</p><p> 編寫一個尺寸檢驗計劃的必要步驟。</p><p> 2 尺寸和量規(guī)的公差[根據ASME Y14.43-2003]</p><p> 2003年,ASME標準被批準稱為ASME Yl4.43-2003尺寸和量具和夾具的公差
4、原則.它標志著第一次一個國家已經在適當的設計、尺寸標注,并出具了標準(ANSI國防部批準)和公差量具和夾具的幾何公差的檢驗.本標準不只有監(jiān)管的原則適當程序創(chuàng)建計的幾何公差(稱為功能計),但也延續(xù)了常規(guī)測量最大物質條件和GO量具和至少物質條件與NOGO計的人 原本顯示在ANSI B4.4. B4.4已經退出,但其原理是吸收到Y14.43,并延伸至更困難的功能計(檢查幾何公差).</p><p> 所有量具的基本前
5、提是排除所有壞的部件(那些違反規(guī)定的公差),并接受所有的好零件(那些符合部分規(guī)定的公差).</p><p> 但是,由于所有量具需要進行公差測量,據了解,它們將無法實現這些高遠的目標.它們要么拒絕技術“容差”部分一小部分,或它們會接受技術“容差以外”部分一小部分。這是在該部件邊緣超過其公差(是否只是勉強超過公差,或只是勉強接受)的那些有問題.</p><p> 什么是關鍵的是,公司決定
6、哪一方,他們寧愿選擇錯誤的.你愿意“買”幾個壞部件或拒絕一些好的?這是他們的答案,它將決定量具引腳是否有一個正公差還是負公差的問題.這也將決定量具孔是否有在他們可接受范圍的加號或減號側的配合公差.</p><p> 例如, 如果一個GO規(guī)銷設計成用來檢查一個最大材料條件下的尺寸 在孔的MMC要測量,但后來用加只有容差,加上只有公差 ,公差會違反,因此,從分配給該孔之中的公差減去。因此,一些邊緣性的,但在容差,孔
7、正測量可能被拒絕。 這可能增加對包含該孔的零件的制造成本的效果,但增加了零部件的質量。</p><p> 相反,如果在GO量具標簽的尺寸在MMC中,然后公差只有一個減去容差,一些邊緣的,但在技術上“外的容差',孔正測量可能是接受。這可能降低制造成本,而且還減少該效果的部件的質量。</p><p> 因此,公司必須選擇他們會做的 - 采取拒絕了幾個很好的邊緣的風險部分或接受一些
8、不好的邊緣部分。他們的決定通常會設置課程為所有量具和夾具的設計公司(或已為他們設計的)的未來。</p><p> 該ASME Y14.43標準已作為其首選的量具慣例兩個原則和夾具公差。這些原則被稱為絕對(也稱為獨立的)量具公差和實用絕對量具公差</p><p> 對于 GO計的檢查功能的最大材料條件下的尺寸,絕對量具公差原則是首選。它設置為目標,永遠不接受超出容限的一個組成部分。因此
9、,所有GO量具引腳被設計在 MMC和公差到只有一個加號公差尺寸(無負公差)。所有的GO量具孔的尺寸在MMC中該引腳被測量,然后公差,使量具孔只可于該尺寸生產或更?。ㄈ摴?差,沒有正公差)。這具有從未接受效果特征(孔,軸,槽和制表符)是其可承受范圍之外。它也有拒絕的技術上的容差部分一小部分的效果。例如:</p><p> 圖2-1[部分與孔]</p><p> 圖2-2[GO量具測量絕
10、對公差]此測量是利用零件公差的10%,如圖所示:</p><p> 圖2-2GO量具測量絕對公差</p><p> 圖2-3[NOGO量具]這量具使用零件公差的10%,如下圖:</p><p> 圖2-3NOGO量具</p><p> 兩對GO量具和NOGO量具已公差,以便從中減去公差孔正測量。在GO量具引腳都加容差,不接受任何部位是
11、外 MMC的大小限制。這個也有拒絕的容差非常小的比例的影響孔。該NOGO量具也接受無壞的部分,但可以拒絕的一小部分邊緣,但在技術上很好,零件。記住,NOGO量具的工作是'不走'進孔。通過用減號減少量具的大小(從Ø051毫米LMC)僅容差, 量具更容易進入孔,因此,拒絕孔做太大( 違反最小材料條件下)。</p><p> 待詳細儀型工件的圖紙如圖2-4:</p><p
12、><b> 圖2-4儀型工件</b></p><p> 在圖2-4所示的工件,量具使用的零件公差的10%構成對于所表示的平面度公差的量具,例如,10%,每個元素垂直度公差,位置公差及開孔尺寸公差。此量具被稱為功能表壓和被測量公差與實用絕對量具公差方法。</p><p> 使用功能量具實用絕對量具公差如圖2-5:</p><p>
13、圖2-5實用絕對量具</p><p> 正如你所看到的,基準特征模擬器構成來表示數據特征A,B和C?;鶞侍卣鰽是整個表面的一部分,因此,基準特征模擬器是大(70.5×100)。它被指定為0.01平面度公差(0.1平面度公差的10%上 工件)。該量具制造商的耐受理想范圍從5%到工件的10% 正在被模擬功能的耐受性。</p><p> 基準特征B和C都具有對垂直的工件的公差,所以
14、在量具基準特征模擬器已分配的這些公差的10%垂直度公差。在其垂直度控制基準特征模擬器B時只引用一個數據,但基準特征模擬器C引用了兩個基準A和B。</p><p> 在工件上的孔,通過在量具計標簽表示。這些量具測量的尺寸在正在測量的工件的孔的虛擬狀態(tài)上,即:</p><p> 15.0= MMC孔</p><p> - 0.2=在幾何公差的MMC</p&g
15、t;<p> 14.8=虛擬孔的條件</p><p> 功能量具測量的尺寸設置成可被測量孔的虛擬狀態(tài)。所以,兩個量具測量大小為Ø14.8。與絕對實用絕對量具公差方法,量具銷公差為對所有的Ø14.8虛擬邊界條件平方大小。由于孔中有0.2的尺寸公差,量具測量將有一個加號只大小有公差的10%,這是0.02。量具測量將是</p><p> 量具測量都給出了位
16、置公差。由于此計顯示與固定銷,該測量都給出了位置公差直接就是對孔作為位置公差的10%測量。正測量孔為Ø0.2,位置公差在MMC中,所以量具銷給定的Ø0.2在MMC中的位置的10%的容差),這是在Ø0.02的MMC?,F在控制閱讀:</p><p> 如果這量具使用擠出銷是要顯示分開量具基礎,量具測量將被作為尺寸</p><p> 對于銷的直徑做的量具的部分。
17、然后在量具底座上的孔, 該測量會在被推動(一旦工件被安裝在基準特征模擬器 A,B和C正確)將被賦予一個位置公差:</p><p> 這個位置公差能主導孔的允許移動量具的基礎。 之間的量具銷和這些孔在量具基礎的配合將是一個“滑動配合”作為約束 由上首選的度量標準極限與配合的ANSI B4.2。有工件和相應的推 銷量具被尺寸和公差單位為英寸,之間的量具測量和孔的配合 在規(guī)的基礎本來按照ANSI B4.1一個“滑動配
18、合”。</p><p> 確定好一部分被拒絕通過該量具或壞的部分的可能性的方式被接受是構造一個圖表孔的(正測量)的虛擬邊界條件和量具測量的內部和外部邊界。正測量孔的虛擬條件是Ø14.8。任何量具銷外邊界比Ø14.8大拒絕運行良好的部分風險。任何量具測量內邊界比Ø14.8更小的運行接受不良品的風險。風險駁回好(但邊緣)部分是非常真實的。收受壞件的風險主要是理論上,所述物理量具銷直徑最
19、小為Ø14.8。這個任何減少數字是由位置公差允許引腳從它完美的離開位置(由量具圖紙上的基本尺寸如圖所示。但無論銷量具在它的位置結束時,它仍然是在大小至少Ø14.8。</p><p> 此外,請記住,每一個動作,有一個大小相等,方向相反的反作用力。所以,作為量具測量移動的一側上(作用于該側更?。瞥龅南喾磦龋ㄉ蟼茸饔酶螅?。這意味著,即使這種運動可能會產生內邊界比Ø14.8小,就
20、會(因為它的運動),同時產生一個外邊界比Ø14.8大。</p><p> 認為自己(作為量具銷)試圖走過一個門(孔被測量)。如果您進入以自己的門為中心的中間,你通過它容易地行走。但是,如果你移動一個步至中間的右邊,你的左肩膀容易地遠離門的左邊。雖然作為您,你是對你的身體左側小。但在同一時間,你的右肩膀劉海碰到門框,你不適合通過門。</p><p> 當你的左側可能會占用小于門
21、入口的一半,你的右手邊是占地超過門入口的一半(作為雖然你已經長大的你右側)。所以,你實際上是相同的大小,你永遠是,而是因為你已經移動到正確的,你的身體左側的作用較小,右側身體的作用更大。</p><p> 現在最重要的部分是你不合適通過門。并且,同樣,量具測量不適合正測量孔。如果量具測量移動,它更可能拒絕相當一部分而不是接受一個壞的。</p><p> 什么時候可以接受下一個壞的這種情
22、況? ......當門(孔)在同一移動方向相同的量,因為你(量具測量)的舉動。這個,在實際意義上,是最不太可能發(fā)生的。這就是為什么這種類型的量具公差被稱為實用絕對測量公差。這意味著公差以這種方式量具將幾乎完全不接受壞的部分?,F在,實用性進行了說明,大家可以看看數字,而不是慌亂當我們看到它們退步到“接受不良品”的范圍。</p><p> 量具引腳的外部邊界:</p><p> 14.82
23、 =MMC引腳</p><p> - 0.04 =在MMC幾何公差</p><p> Ø14.84 =量具引腳的外部邊界</p><p><b> 量具引腳的內部邊界</b></p><p> 14.80 =LMC引腳</p><p> - 0.04 =在LMC幾何公差<
24、/p><p> Ø14.76 =量具引腳的內部邊界</p><p><b> 圖解2-6:</b></p><p> 圖2-6量具引腳的外部邊界</p><p> 該圖似乎暗示,有一樣多的接受壞的可能性部分為拒絕好的,直到我們記得的量具引腳的實際直徑是最低為Ø14.8和Ø14.82的最大
25、直徑。剩下的就是移動。移動引腳向左或向右很少會允許一個Ø14.80-Ø14.82量具引腳能夠裝到孔作用的比小。你可能會拒絕在技術上很好的一個非常小的比例,但交界性的部分。你絕對會,幾乎從來不使用這個量具接受任何壞件公差原則。</p><p> 量具的尺寸和它的公差可以被操作以得到你想要的任何結果。例如,如果我想要一個絕對量具(而不是絕對實用),甚至在理論上,沒有壞的部件將被接受,我們可以通過
26、差異同時增加量具引腳大小限制他們和位置公差之間。由于量具引腳MMC的區(qū)別Ø14.82和Ø14.80在LMC是0.02,我們將會利用這個0.02,并將其添加到的位置容差,這也是0.02在MMC中,總共0.04。</p><p> 這個0.04然后將添加到該尺寸的限制,如下所示:</p><p> 14.82 = MMC量具引腳</p><p>
27、 + 0.04 =增加因素</p><p> Ø14.86 =新MMC量具引腳</p><p><b> 和</b></p><p> 14.80 = LMC量具引腳</p><p> + 0.04 =增加因素</p><p> Ø14.84 =新LMC量具引腳&l
28、t;/p><p> 這些新量具引腳將如下所示:</p><p><b> LMC MMC</b></p><p> 2X Ø14.84-14.86量具引腳</p><p><b> 這將產生新的邊界:</b></p><p> 14.86 = MMC</
29、p><p> + 0.02 =在MMC幾何公差</p><p> Ø14.88 =量具引腳的外部邊界</p><p><b> 和</b></p><p> 14.84 = LMC</p><p> - 0.04 =在LMC幾何公差</p><p>
30、216;14.80 =量具引腳的內部邊界</p><p> 因此,我們的新圖將如下所示:</p><p><b> 圖解2-7[圖]:</b></p><p><b> 圖2-7新的邊界</b></p><p> 該圖顯示,我們不能用這些新量具引腳使用了壞的部分,甚至在理論上。 然而,這也表
31、明拒絕好的部件的機會要大得多。與原來的 量具圖紙,我們只到了'拒絕好的部分“范圍內Ø14.84?,F在,用新量具引腳的尺寸,我們也生成范圍的14.88倍。這可能引起的工件被測量的成本,更多的技術好的部件被拒絕。</p><p> 另一種可能性,給出了類似的結果是在量具引腳在使用LMC修飾符位置控制。例如:</p><p><b> LMC MMC</b
32、></p><p> 2X Ø14.82-14.84 量具引腳</p><p> 正如你所看到的,量具引腳的MMC和LMC已增加了0.02位置公差。這是為了讓我們走出'接受壞的部件“(在理論上)范圍內。如果該位置公差一直為零,而不是0.02,量具引腳MMC(14.82)和LMC(14.8)將有保持不變。但是,隨著MMC提高到14.84和LMC提高到14.8
33、2,外和內邊界如下:</p><p> 14.84 = MMC量具引腳</p><p> + 0.04 =在MMC幾何公差</p><p> Ø14.88 =量具引腳的外部邊界</p><p> 作為計算出的,很明顯,這些邊界是相同的兩種可能性隨之而來</p><p> 2X Ø14.84
34、-14.86量具引腳</p><p> 和2X Ø14.82-14.84量具引腳</p><p> 雙方產生量具分為絕對和不絕對,即使在理論上,接受壞零件。但兩者執(zhí)行排斥更差公差的部分比原來的ASME Y14.43贊成的風險。</p><p> 實用絕對量具的方法,其公差為:2X Ø14.80-14.82量具引腳</p>&l
35、t;p> 圖2-8是使用實用絕對量具公差方法的另一個例子:</p><p> 圖2-8絕對量具公差方法</p><p> 本節(jié)所有的量具都使用,也絕對公差方法(在GO所示和NOGO量具)或實用絕對公差方法(在兩個顯示功能量具)。這些量具做法的前提下使用,所有量具引腳具有正公差和所有量具孔具有負公差都去量具和功能性量具。對于NOGO計,所有量具引腳有負公差,所有量具孔具有正公差。
36、這是實現量具在不接受這部分超出它們的承受范圍。</p><p> 但是也有一些由美國機械工程師協(xié)會不推薦其他兩個量具公差常規(guī)Y14.43-用于量具和夾具的尺寸和公差原則的2003標準。其中之一是所謂的開放式量具公差。這一公差量具的方式原則是相反的,那些在本單位描述。GO量具引腳和功能量具引腳將開始同在本單位顯示,但規(guī)模不會有正公差。這些量具引腳將完全在負方向公差。在5%至10%的原則將仍然適用,只是在如圖所示為
37、絕對實用絕對量具公差相反的方向。</p><p> 關于GO量具和功能量具孔,開放式量具公差將沒有所有 的加號和減號。對于NOGO量具引腳,開放式量具將有一個正公差,嚴謹式量具孔將有負公差。開放式量具公差風險進入的公差范圍部分一小部分。開放式量具進入所有部分內公差,也有一些則不是。這通常被認為是降低生產成本部分,但影響質量的一小部分和零件的功能或配合能力在裝配其他部分。</p><p>
38、 第三個原則由ASME Y14.43不推薦被稱為容限量具。容限量具尺寸GO量具在MMC中,NOGO量具在LMC和功能性量具在虛擬條件下,只是因為這樣做是絕對,絕對實用和開放式的方法。但是相反的只是公差要么加或負,容限量具原則使量具引腳和量具孔既是一個加號也是一個負公差。這種擅自問題做法是,它并沒有采取立場,而以公司的原則。它不決定拒絕一些好的部件和不購買任何壞的(絕對),并且它不決定購買所有的好的部分,也接受一些不好的(開放式)。他們
39、不知道是否他們的量具會買幾個壞部件或拒絕一些好的。</p><p> 在ASME Y14.43標準建議作出決定之前,因此,使用在本設備或ASME Y14.43其他量具公差方法之一是說明標準。</p><p> 3 一個尺寸檢驗計劃的制定步驟</p><p> 一維檢查過程設計創(chuàng)建了一個尺寸檢驗的概念計劃是推薦的最核查內容,如果不是全部產品設計。有時設計對部分
40、的功能需求,因為劣質,考慮不周的檢驗計劃拋棄缺乏設備潛在的知識都屬于過去。這個單位使人通過過程,創(chuàng)建一個尺寸檢驗計劃。它顯示了一些有價值的物品考慮編寫的一步一步的過程,當一個部件必須經過評估公差修飾及合規(guī)性和保證功能。它探討了常見的不確定性檢驗流程,什么是不確定性和不容許的。它提高從檢查過程中獲得提高制造程序和部件的質量用的信息在那個時候產生。一步一步完成的例子,給出了一個可能的尺寸檢驗計劃要生產的一部分。</p><
41、;p> 對于每個工件設計,在測量過程中設計者可以準備一個維度檢驗計劃。該計劃應包括測量作出的列表,用什么計每次測量,每次測量與為每個所述計量限值的程序測量。建議在測量過程設計文檔的邏輯計劃。尺寸檢驗計劃可開發(fā)的步驟如下:</p><p> 對于每一個部分進行檢查:</p><p> a)了解各部分功能。 </p><p> b)決定它的尺寸哪些將被檢查
42、,哪些方面將不被檢查。</p><p> c)確定批準的維度,是不是在它的耐受性范圍及所帶來的后果拒絕一個維度是在它的公差范圍內。</p><p> 對于每一個維度進行測試:</p><p> a)確定檢查計劃已存在就足夠了,稍作修改 </p><p> 進行介紹。如果存在,它量身定制的新部件根據需要,然后轉到步驟2(e)條。<
43、/p><p><b> 否則,</b></p><p> b)找出這部分是如何產生的,哪些是該制造過程常見的錯誤完善幾何。</p><p> c)確定最佳的檢查方法/方案可循。</p><p> ?確定最合適的工具,量具和需要的主要設備</p><p> d)發(fā)現將推出哪個測量不確定度<
44、;/p><p> ?您測量的方法/方案包含固有的不確定性?</p><p> ?不要將量具和/或檢測設備和/或檢查員知道,凸緣有不確定性因素需要考慮?</p><p> ?是否在其中的部分將被檢查的環(huán)境中有能力引入不確定性?</p><p> e)決定接受不良的特征或拒絕一個很好的可接受的概率功能。</p><p>
45、; f)分析測量數據的最可能的分布。</p><p> g)計算/分析量具限制。</p><p> 4 創(chuàng)建每個零件設計尺寸檢驗計劃</p><p> 4.1 該尺寸檢驗計劃格式</p><p> 一個尺寸檢驗計劃應針對每一部分的設計來創(chuàng)建。其中要考慮的項目有:</p><p> 1)哪一個特征,其中的部
46、分特征將被測量。</p><p> 2)需要為每個測量的工具功能特性。</p><p> 3)當在該特征的最大利益,位置和數量的表面上點</p><p> 其中樣本數據將采取可能被指定。</p><p> 4)應遵循的測量過程中的步驟。</p><p> 5)如何收集的數據進行分析。</p>&
47、lt;p> 6)如何處理收集到的數據來改進制造工藝。</p><p> 該檢驗師可能會認為明智的做法是記錄每個決定背后的推理這一計劃。這也許可以解釋那些審議計劃所作出的決策背后的邏輯規(guī)劃者。</p><p><b> 4.2 發(fā)展規(guī)劃</b></p><p> 要確定任何部分的檢查,對設計師最好的方案測量過程中應該知道: <
48、/p><p> 1)如何的部分功能。 </p><p> 2)哪些特性的功能必須以保證零件的檢查功能。</p><p> 他或她也將需要確定大量將如何衡量和什么類型的采樣是要確保檢查所需的時間和收集最有價值的數據優(yōu)化。信息是否僅僅用于確保一個部分的功能或將會是 作為變量數據進行幾何公差范圍內繼續(xù)生產的零件,對檢查計劃是一件重要的過程。它可以幫助確保功能性,互換性和
49、產物生成在盡可能低的成本。</p><p><b> 4.3 每次測量</b></p><p> 1)有一個以前的計劃被開發(fā)或者對于這部分或為這種類型的一部分?如果是這樣,它可作為一個指南,重寫計劃,或創(chuàng)建計劃。 </p><p> 2)如果該功能來衡量呢?有時一個特征的測量不是必需的。例如: </p><p>
50、 a)如果尺寸由一個成熟的模具或模具來控制。 </p><p> b)若屬性可以通過比其他測量手段進行驗證。例如:強度與直徑。</p><p> c)若尺寸是不重要的工件功能和已知是不是一個因素在所測試的批次或部分值得考慮。 </p><p> d)若一功能可以接受或拒絕以較低的成本通過簡單地看它是否會裝配到組件中,它有時是更好的話(例如,如果互換性不是一個因
51、素)。</p><p><b> 4.4 什么被驗證</b></p><p> 在每次ASME Y14.5標準應用,如果該功能是幾何控制的情況下,檢驗、鑒定或者邊界或公差帶是必需的。當設計師指定位置的MMC控制,例如,該功能的表面可能不在外面的虛擬條件的邊界,否則往往會侵害的空間應該是通過配合特征的表面所占據。虛擬邊界條件的位置可能是固定的或可移動的(如在控制大小
52、的基準特征在MMC中的功能的情況下)。</p><p> 在某些控件中,線要素是居住公差帶范圍內。在其他國家,中心體,面,軸或點必須駐留在指定的公差范圍內。在大多數情況下,其中一塊中線或軸的控制,驗證無論是公差帶或虛擬的邊界條件它所產生是可以接受的。兩者的驗證很少是必要的。雖然它通常被理解的是,公差帶或邊界的驗證是適當的,和被認為是大致相等的,這兩個概念并不總是數學上等價的。那里被認為是兩個概念驗證之間的沖突,
53、虛擬條件邊界概念被給于更加重視??梢哉J為在配對的情況MMC概念的虛擬邊界條件通常是更具描述性的需要裝配的空間。</p><p> 設計者的意圖應始終明確和解釋ASME Y14.5標準。凡意圖不明確,設計者應盡可能及時聯(lián)系澄清。</p><p> 5 硬質與軟質量具</p><p> 為了驗證功能符合尺寸或幾何公差,我們可能會使用硬或軟的量具。硬質量具是機械性
54、的,例如像三坐標測量機,千分尺,游標卡尺,環(huán)規(guī)和卡規(guī)。根據情況,這些量具是能采取任直接測量或比較(以一個標準)的測量。</p><p> 硬質量具常常用來確定對一個特征的表面的一組點的坐標來估計特征表面的真實形狀。這些信息有時是那么相比于計算機軟件的數學軟量具。該比較可以是直接的(測量值與理想值)或比較(判定為要么比,等于較大,或小于標準測定量)。如果美聯(lián)儲向參與此方法的計算機的信息是正確的,柔軟的量具可以進行
55、驗證技術進行幾何控制得非常好。但是,請記住,驗證是唯一的一樣好,所遵循的程序數據的收集過程中。硬質規(guī)量測可直接與量具限制,以確定接受或拒絕進行比較。</p><p> 軟量具可以使用制造工藝的知識為特征,以便能夠增大由部分結構表示的數據。例如,在偏離其生成光滑輪廓的計算,幾何完美這些偏差可能從由機床或工件的熱彎曲加工過程中造成的,夾緊變形或壞的夾具。偏差而趨向于形成類似的周期性圖案在工件的趨勢可由機床進給,刀具
56、形狀誤差引起的 - 在滾動元件,刀具剛性,刀具形成的錯誤,或刀具對齊問題。</p><p> 彼此劃分這些錯誤,并分析其原因可以允許采取一個措施,以防止它們再次發(fā)生。</p><p><b> 5.1 選擇量具</b></p><p> 適當的量具的選擇應基于: 1)性能 2)供貨 3)成本效益</p>
57、<p> 我們都希望為檢查我們的零件提供最準確的方式,可以保證無需花費更多的檢查時間和以外的部分機器時間。為此,該尺寸檢驗計劃的設計師應該知道:</p><p> 目前正在設計多少個這樣的零件? a)在此運行。 b)在今后的運行。</p><p> 2)我有提供,可用于其他的檢查程序是什么量具? 3)多長時間會調校采取利用現有的各種量具?
58、 4)如何可貴的是所需要的機器時間來檢查這部分相對于它的重要性? 5)什么是投資取得使用量具的成本目前無法使用? 6)人員進行培訓,這項檢查計劃的執(zhí)行情況的一個因素? 7)檢查過程中需要可供使用的環(huán)境?</p><p> 5.2 確定不確定性</p><p> A)測量計劃的不確定性 ?有關于這部分的每一條重要的信息和其被用來測量的創(chuàng)建計劃?<
59、;/p><p> B)不確定性的檢具 ?什么是已選擇的量具的質量? ?什么是要使用的重復性和量具的精度? ?軟件錯誤</p><p> 零件特征信息采集分析計算機的出現,我們面臨著說出計算機化的機制如何收集數據,多少數據收集和如何處理所收集到的數據。有時候,這是由那些具有技能專長的一個領域,如計算機編程和/或數學做了,但并沒有知識豐富的存在的標準,什么被檢查為指導方
60、針(或由現實世界中的機制和環(huán)境進行了介紹什么的不確定性),更不用說操作錯誤。標準是目前世界范圍內面向那些參與的工作環(huán)境的各個方面的知識正在結合起來。</p><p><b> C)環(huán)境不確定性</b></p><p> 溫度 - 所有的零件尺寸和公差適用于20℃的溫度(68O F)。如果這兩個量具與工件是在20℃下不存在測量不確定性所造成的溫度。對于其他條件的
61、熱膨脹上的量具與工件的影響必須考慮。</p><p> 量具與工件在相同的溫度比20℃之外,都將被認為可以由以下公式計算的量擴展: KL(T - 20)。</p><p><b> 式中K =膨脹系數</b></p><p><b> L =長度</b></p><p> T =溫度以
62、攝氏度表示</p><p> 隨著擴張的相同的系數,沒有測量的不確定性所造成的溫度的介紹。與膨脹系數不同,溫度的相關測量不確定度的介紹。如果量具或工件被構造一個以上的元件和這些元件具有膨脹系數不同,該結構進行檢查,以查看是否可能發(fā)生額外的不確定性,因為扭曲或彎曲。在眾多其他因素要考慮的是:</p><p> 1)慢慢地改變溫度。空氣溫度應隨時間緩慢變化,熱導率是在量具的結構和工件上發(fā)生
63、要高,由溫度引起的不確定性可基于這樣的前提進行仔細檢查該量具和工件的溫度是均勻的,但不相等。</p><p> 2)快速變化的溫度。如果小調,快速的空氣溫度的變化發(fā)生,如果量具和工件是大質量的,溫度變化的影響可能小。在這些情況下,沒有足夠的熱量在量具和工件的流入和流出到顯著改變溫度。大調,速度快的空氣溫度波動可能對上的量具和工件這會導致其扭曲和彎曲的溫度變化。這種不確定性,必須考慮到,可能的話,盡量避免。<
64、;/p><p> 3)對溫度的其他影響可以造成: a)輻射的能量如陽光和人工照明。應避免太陽光。人工照明和輻射能量在可見光譜以外應提到最低限度。間接照明往往是有效的。燈光應盡可能均勻,能夠防止量具與工件的加熱不均勻。其中最普遍的引起的輻射能量的問題是在大的表面板件的平直度。 b)工件沒有穩(wěn)定的檢測環(huán)境。 c)空氣的加熱或冷卻管道。 d)處理。</p><p>
65、 D)其他環(huán)境不確定性的影響 1)振動 - 振動造成的不確定性的特點是相對 量具感應或接觸元件,并在測量點之間的運動 工件。 2)磁場 3)重力 4)噪音 5)操作技能 6)電子游離 7)濕度。過度潮濕的存在可能會導致量具元件的劣化由于金屬表面的腐蝕。具有測量環(huán)境是很重要的,其中濕度維持在一定水平,不超過45%。</p><p> 6
66、公差疊加分析 </p><p> ?使用公差疊加分析固定扣件組裝幾何公差主要規(guī)則; </p><p> ?計算方面的差距、工作路徑;</p><p> ?計算內外邊界處及其公差、數字圖;</p><p><b> 本章目標 </b></p><p><b> 讀者將學會:<
67、;/b></p><p> 1.什么是統(tǒng)計公差。 </p><p> 2.如何指定一個功能的統(tǒng)計公差。 </p><p> 3.如何非常具體地統(tǒng)計公差要求。 </p><p> 4.關于種群,種群參數,統(tǒng)計目標值,上下規(guī)格限制。 </p><p> 5.符號統(tǒng)計過程控制公式。 </p>&
68、lt;p> 6.關于算術平均值,公差正態(tài)分布和標準偏差和對于公差疊加分析位置公差的統(tǒng)計概率。</p><p> 6.1 公差疊加分析固定扣件組裝使用幾何公差</p><p> 主要規(guī)則:如圖6-1</p><p> 圖6-1固定扣件裝配公差疊加分析</p><p><b> 公差疊加分析; </b><
69、;/p><p> 1)開始于所述間隙的底部和工作間隙的上方。或.....開始在該間隙的左側和工作間隙的右側。</p><p> 2)保持在一個部分,直到它被用完,然后跳轉到另一個- 不是來回。</p><p> 3)數字,導致你左側指定負極( - )......和數量,導致你的右側被指定正極(+)。數字,導致你被指定負極( - )...... 和數字,導致您被指定
70、正(+)。</p><p> 6.2 計算差距和工作路徑</p><p> 如圖6-2[計算最小間隙左下]</p><p> 圖6-2計算最小間隙左下</p><p> 要計算最小,差距在組件的左下角,我們首先想象零件編號1和零件編號2推在一起,產生了最小間隙。這將意味著該槽的左邊緣將與標簽左側合并。它們在裝配時共享相同的位置。部分零
71、件編號1將選擇從間隙的左邊緣能使它觸及選項卡的左邊緣的槽的左邊緣的路經。這是為了讓我們能夠從零件編號1跳轉到零件編號2。一旦到零件編號2,我們會再繼續(xù)努力的差距結束。</p><p> 6.1.1 工作路徑</p><p><b> 部分編號1:</b></p><p> 1)首先,我們的路線在間隙的左側和去左側12毫米。這個維度是加號和
72、減號0.1。由于這一步時朝左,12是負的。</p><p> 2)我們從零件的左邊緣正常工作到右邊的95.3基本尺寸(加和減零),以該槽的中心。由于這一步進入右邊,95.3是一個正數。</p><p> 3)我們去到左側(從槽的中心)到槽的左邊緣。這讓我們在點零件編號1接觸零件編號2,這樣我們就可以跳轉到零件編號2。為了得到這個維度,槽內部和外部邊界的半徑將要被計算。但我們知道這步驟是
73、左,因此負數。</p><p><b> 部分編號2</b></p><p> 1)我們從標簽到標簽的中心的左邊緣工作。該步驟是在右邊,因此,一個正數。為了得到這個維度上,標簽的內,外半徑邊界必須計算。</p><p> 2)我們從標簽的中心工作到右邊(正)的部分的右邊緣。這是一個正的57.1基本尺寸(正負零)。</p>&
74、lt;p> 3)我們從零件的邊緣工作,回到左邊(負)的136.5加一個維度,減去0.7。這給我們帶來的間隙結束。因為所有的,但在這種2的數字路線是已知的,我們將填補成圖表。參見圖6-3。</p><p> 圖6-3計算最小間隙左下</p><p> 6.3 計算內外邊界處及其公差和數字圖</p><p> 如圖6-4為虛擬和引發(fā)條件計算為公差疊加分析插
75、槽:</p><p> 圖6-4虛擬和引發(fā)條件</p><p> 現在,我們將完成路線和計算最小間隙。</p><p> 如圖6-5,計算最小間隙左下:</p><p><b> 圖6-5最小間隙</b></p><p> 6.4 步驟最后的總結</p><p>
76、 由于我們計算在左下角的最小差距,我們將開始在間隙左側的環(huán)(零件編號1對),去左(負)12mm至零件編號1的邊緣。然后我們將去右(正向)到槽95.300的中心。然后,我們去左側(負)的槽6.095的邊緣。現在我們走右邊(正)到標簽5.985的中心。該循環(huán)繼續(xù)向右(正)的零件編號257.100右邊緣。 循環(huán)反轉并進入左側的最后步驟(負)向被計算136.500間隙的邊緣。</p><p><b> 步驟
77、1:</b></p><p> 向左走離最小間隙的左邊緣的零件編號1(-12.000)的左邊緣。</p><p><b> 步驟2:</b></p><p> 向右走至零件編號1的邊緣插槽(95.300)的中心。</p><p><b> 步驟3:</b></p>
78、<p> 去留下的槽(-6.095)的左邊緣。</p><p><b> 步驟4:</b></p><p> 向右走的標簽(5.985)的中心。</p><p><b> 步驟5:</b></p><p> 向右走的零件編號2(57.100)的右邊緣。</p>&l
79、t;p><b> 步驟6:</b></p><p> 向左走的零件編號2(-136.500)的左邊緣。</p><p><b> 負面因素被添加:</b></p><p><b> -12.000</b></p><p><b> + -6.095&l
80、t;/b></p><p> + -136.500</p><p><b> -154.595</b></p><p> 負面和正面的總和相加:</p><p><b> +158.395</b></p><p> + -154.595</p>
81、<p><b> +3.790</b></p><p><b> 正面因素加入:</b></p><p><b> +95.300</b></p><p><b> + +5.985</b></p><p> + -+57.100<
82、;/p><p><b> +158.385</b></p><p><b> 該公差總計: </b></p><p><b> 公差</b></p><p><b> 0.100=墻 </b></p><p> 0.000=基
83、本的95.300尺寸 </p><p><b> 0.055=插槽 </b></p><p><b> 0.055=標簽 </b></p><p> 0.000=基本的57.100尺寸 </p><p> +0.700=總的零件編號2尺寸 </p><p> 0.9
84、10=總公差±</p><p> 總公差是從3.79中減去,以獲得最小差距:</p><p><b> 3.79 </b></p><p><b> -0.91 </b></p><p> 2.88=最小間隙(左下)</p><p><b> 7
85、 計算統(tǒng)計公差</b></p><p> 統(tǒng)計公差被應用到部分功能,其中它已被認為是可以接受的放棄100%的互換性的組件。這些公差是使用計算預定方法如和平方根或蒙地卡羅或其他公式嘗試預測的公差如何可能在制造過程期間被使用。那“自然公差”可能由生產消耗,然后比較了已計算使用公式如固定和用算術方法提供的公差在這本教科書討論的浮動扣件組裝公式。</p><p> 公差預測要消耗
86、被放置在算術公差的。在考慮中的組件的功能可以增加,并轉換為一個百分比。這個算術可用公差的被預測過程中使用的比例制造所考慮的功能是根據頭號放。換句話說,1由算術計算的公差的可能過程中要消耗的百分比劃分制造業(yè)成為%的個體公差將增加和重新分配備份到組件。</p><p> 例如,假設我們已經為考慮的功能,增加了一個裝配公差0.91。然后,我們套用公式如和平方根公式預測,在自然鐘零件的曲線分布(高斯頻曲線),我們很可能
87、會消耗(以在正負3倍標準差)0.710.91。</p><p> 我們由0.91除以0.71,并發(fā)現我們曾經預測,約78%的0.91的將會在制造過程中被消耗掉。然后,我們把數10.78得到的因素,使我們會考慮增加個體的公差。</p><p> 1除以0.78大約是1.28。我們每一個個體的公差將分別增加至128%的原始值。如果和平方根公式是運行在增加的公差,它會預測(使用相同的正負3倍
88、標準差的步驟,首先應用)的總和增加的公差,則很可能只有0.91(原來的用算術方法可用公差)將由組裝消耗。</p><p> 這種類型的過程或有像它的,可以用來增加的公差,并且在這樣做時,使用更緊密的公差減少與生產功能的相關費用算術計算公差。這些ST段或統(tǒng)計公差應只允許以誰曾在公司或判決證明了統(tǒng)計能力的制造商部自動售貨機的零件列中產生。一個ST公差不應該被允許由供應商提供,相反,是在統(tǒng)計的混亂使用。這樣的供應商可
89、能會產生整個配合件的批次已經跨越了他們更大的統(tǒng)計公差和損害產品的質量和它的功能及正確組裝能力。</p><p> 對于這種方法的一個例子,我們將使用的地方,在一個固定的緊固件兩部分組成的裝配,我們計算了最小間隙的左下角的圖示。要做到這一點,我們必須選擇正確的路徑可循,轉換尺寸相等的雙邊帶正負公差,然后計算出差距。我們使用那些公差表示為零點和插槽和標簽,其公差既包括大小和位置基本尺寸。不過,在最后,我們想出了一系
90、列的加號和減號的公差,我們用來計算最小差距。</p><p> 6.095是內和外槽邊界的平均尺寸的半徑的平均值。同樣,加公差和減去0.055是由內,外槽的邊界導出的槽半徑的公差。槽邊界的均值為2x6.095或12.19±0.11(2x0.055)的公差。請參見以下計算插槽和標簽。</p><p><b> 圖7-1插槽和標簽</b></p>
91、<p> 圖7-2虛擬和引發(fā)條件計算為公差疊加分析插槽和制表 </p><p> 注:所用的數字是從圖23-4事先計算。</p><p> 圖7-3計算最小間隙</p><p><b> 圖7-4計算平方和</b></p><p> 該算術計算100%的公差允許為3.79最小間隙 - 0.91=2
92、.88。該統(tǒng)計計算裝配公差允許為3.79最小間隙 - 0.71(四舍五入至小數點后兩位)。這0.71公差為公差可能在制造零件的自然鐘型曲線分布,該組件被消耗的數量。所以,如果我們希望因此占用±0.91公差,單個零件公差應提高至128%(從127.92184%四舍五入)。</p><p> 因此,±0.055公差插槽和標簽變成1.28 x0.055=0.0704或為每個公差是±0.0
93、70(四舍五入小數點第3位)。公差為墻變成1.28 x0.100=±0.128。公差為總尺寸:1.28x0.7=±0.896。</p><p> 這是答案的公差多少可以增大的問題。增加數字的路經所有的公差為原始值的128%。</p><p> 因為,在統(tǒng)計學上,最初分配的公差不會被完全消耗,最小間隙計算給出原為3.79 - 0.91=2.88最小間隙變在±
94、3標準差僅消耗3.79的統(tǒng)計概率 - 0.71=3.08最小差距。</p><p> 考慮到新分配的統(tǒng)計計算誤差,每塊部分給予</p><p> 統(tǒng)計學計算的公差,我們有一個最小間隙是3.79的數學可能性減去統(tǒng)計公差的總和。它們分別是:0.070(槽)+0.070(標簽)+0.128(墻)0.896(外形尺寸)=±1.164。</p><p><
95、b> 0.070(槽) </b></p><p> +0.070(標簽) </p><p> +0.128(墻) </p><p> +0.896(外形尺寸) </p><p><b> ±1.164</b></p><p> 而它留下的3.790一個最小的
96、GAP - 1.164=2.626。所以,算術,我們可能有一個最小間隙是2.626,但是這是極不可能的。0.07平方時,插槽和標簽的統(tǒng)計公差變成0.0049;為0.128平方時,墻上的統(tǒng)計公差變得0.016384;為0.898平方時,整體尺寸統(tǒng)計公差變得0.806404。當被添加,這些公差是:</p><p><b> 0.0049 </b></p><p><
97、;b> +0.0049 </b></p><p> +0.016384 </p><p> +0.806404 </p><p> 0.832588總和公差的平方0.832588的平方根=0.91(四舍五入)平方根的平方和。</p><p> 因此,我們再次通過RSS(和平方根)式表明,即使統(tǒng)計裝配公差(±
98、;1.164)高于(128%),比原先計算的算術±0.91,量公差可能被消耗仍然只有±0.91。</p><p> 這種統(tǒng)計方法假設為零均值偏移對所有正在使用的尺寸(和過程能力等于1)。它是基于在統(tǒng)計控制,而不是在統(tǒng)計混亂的制造工藝。那些沒有采用統(tǒng)計過程控制在工件的制造不應該使用這里描述的RSS公差的方法。</p><p> 另外,RSS模型假定零件生產的組件已經被
99、混合和組件隨機挑選。在RSS模型的邏輯很有趣。它基本上允許更多的公差為那些需要它最少那些使用SPC控制制造商。它計算,生產跨越其較大的統(tǒng)計公差(ST)的一部分的機會這么小,如果它確實發(fā)生了,隨機選擇匹配的部分將會彌補潛在的通過不跨越它們的公差問題。而且,事實上,它的前提是,交配部分將產生比其公差極限,以便更好的為允許部分組裝好。如果這是一個錯誤的假設,不可接受的的功能條件下可能出現,如干擾材料。在一般情況下,不使用RSS方法,如果有小于
100、四個維度中的疊加分析。</p><p> 100%的公差方法嚇到很多專業(yè)人士,當他們看到一個擬合直線匹配特征之間可能存在。發(fā)生這種情況時,孔(或槽)的那些配合特征的內邊界和軸(或標簽)的外邊界是相同的值。專業(yè)人員計算這樣的功能最差配對條件可以看出擬合直線的可能性,有時甚至是感到不舒服的。如果讓他們不舒服,然后讓更多的公差使用的RSS計算和干擾從而更大的可能性,應該讓他們更加不安。</p><
101、p> 早在1968年,一個叫A'.本德爾的人寫了一篇論文給汽車的SAE (協(xié)會工程師),題為:統(tǒng)計公差因為它涉及到質量控制和設計。在本文中,他提出了一個安全系數被加入到RSS式。而不是只是把個別功能的“公差的平方和的平方根”,他建議1.5的系數由標準的RSS解決方案的答案相乘或相加的,換句話說,平方根的1.5倍個別功能的“容差的平方”。這意味著這一因素估計一個是最可能使用更多的原寬容比普通的RSS公式計算很可能消耗掉。這
102、令對單個零件在裝配的額外公差遠不是那么危險的。已知的是,在大多數情況下,產在他們的最壞情況下的特性是不可能的,但它也知道它發(fā)生。一些研究表明, RSS的方法并不能準確反映生產什么的現實,所以有一個“緩沖”將是明智的。</p><p> 在年代以來,許多學者和統(tǒng)計學家建議其他“安全”或“修正”因素。他們往往會根據其可能的或測量的研究,他們已經做在具體使用特定制造工藝的可重復性和/或準確率產品。這些“修正”的因素常
103、常介于1.4到1.8,雖然最常見的是仍然由本德爾所有這些年前提出的1.5。在嘗試任意“修正”的因素,這是明智的,看看你的公司,看他們是否已經建立,如果所有這些因素,已獲批準。</p><p> 實踐任何在本機所示方法,挑選的例子從早期的單位在這本書中,計算與RSS的方法有或沒有“修正”因素的統(tǒng)計公差如1.5。</p><p> 8 重新進入整合統(tǒng)計公差過程</p>&l
104、t;p> 一旦統(tǒng)計公差經過計算,它必須被重新集成到裝配中。</p><p> 由于邊界上的的公差所依據的插槽和標簽包括尺寸和形位公差,我們需要我們重新同時包括。墻和整體尺寸都只是尺寸,所以它們會很容易。請記住,公差增加至約128%。如果我們保持相同的平均尺寸為墻,將代替12±0.112±0.128為整體尺寸,這將是代替1360.7136.5±0.896。</p>
105、<p> 該槽將代替6.0950.0556.095+0.07,和標簽將是5.985+0.07,而不是 5.985+0.055。但是這兩種,公差必須的大小和分布之間幾何位置公差。要做到這一點,我們可以嘗試扭轉與我們開始的過程的問題。我們首先建立了內部和外部的界限,確定的平均尺寸,分差由兩個得到平等的雙向公差。如果我們保持同樣的意思,我們可以通過添加和減去統(tǒng)計確定新的內部和外部邊界公差。</p><p&g
106、t; 在插槽情況下,我們可以通過乘以6.095×2 =12.19開始。然后,乘2統(tǒng)計公差得到0.07×2=0.14。因此,尺寸和公差成為12.19±0.14。內邊界變得12.19 - 0.14=12.05。</p><p> 外邊界變成12.19+0.14=12.33。因為在MMC中原來的幾何公差為0.05,我們可以增加至128%,這將使它成為0.064。在LMC的幾何公差為0.
107、11,增加至128%或0.1408。</p><p> 現在,如果我們增加0.064至12.05的內邊界,我們得到的是新的MMC12.114插槽。如果我們從插槽中減去0.1408,這是12.33的外邊界,我們得到了新的LMC,是12.189(四舍五入)。因此,在MMC中插槽大小的新的規(guī)范是12.114-12.189。其新的位置公差為0.064。</p><p> 我們可以判斷,該計算是
108、鑒于這些新的規(guī)范通過計算新的內部和外部的正確邊界。內邊界是12.114(MMC)- 0.064(MMC)=12.05內邊界。這僅僅是因為我們確定它應該是。外邊界是12.189+0.064(MMC)+0.075(LMC)=12.33(四舍五入),這也是正確的。所以,我們的統(tǒng)計公差重新融合是成功的,其次用于計算的統(tǒng)計公差開始與合乎反向邏輯的發(fā)展方法。關鍵是使用所有的公差分別增加至(在這種情況下的百分比128%)。</p>&l
109、t;p> 當然也有其他的方法可以用來重新整合分配公差,它們是不同的。一些嘗試以幫助解決更多的困難,促使在裝配中生產功能的其他功能公差。這使得制造功能難以獲得更多的公差。但是,如果這是一個因素,它大概應該已經想到以及開始處理時都被算術計算的公差和計算之前的統(tǒng)計公差。</p><p> 通過在本機顯示的方法計算出的公差確定下面的ST段標志。當兩個統(tǒng)計公差和更小的算術公差顯示,只有那些使用SPC的控制設施被
110、允許有較大的ST公差。</p><p> 注釋如以下必須放置在圖紙上:確定為統(tǒng)計學公差ST段特點,應與統(tǒng)計過程控制,否則不得被視為更嚴格的算術極限。</p><p> 從公司到公司,計算統(tǒng)計公差的方法有所不同。有些是由最好的計算機程序完成。其中的一個方法被稱為蒙特卡羅方法。該術語涉及該模擬使用隨機數的概率制造方法。例如,我們可以用它來模擬裝配的零件尺寸的制造。鑒于制造能力方面的知識,產
111、生的隨機數來模擬可能的處理結果。經過廣泛的平均值,一是到達公差將要消耗的可能數量。事實上,有各種各樣的方法,所使用的是被稱為蒙特卡洛方法。因為這一點,一種方法,其結果可能會比另一個完全不同的。這些方法使用統(tǒng)計推斷。推論統(tǒng)計使用的原則是隨機抽樣往往表現出作為整個人口所來自相同的屬性。如果樣本太少,這結果將有可能不能反映整個人口。</p><p> 這些模擬可以用簡單的和可用的軟件來完成,如可能在一個被發(fā)現電子表格
112、程序中,如微軟的Excel中。一個數據庫可以建立一個將模擬統(tǒng)一使用一個隨機數發(fā)生器的尺寸作為每個變量的分布。計算平均值和樣品的標準偏差可以被用來確定是否有機會存在增加公差,及仍然有滿足從統(tǒng)計的功能要求部分立場。</p><p> 換句話說,雖然在最壞的情況下分析人們會發(fā)現這些功能障礙的增加的公差(例如干擾),在統(tǒng)計上它被證明不太可能,這些會發(fā)生困難。在這些方案中,每個變量可以被區(qū)別對待。一個是允許選擇一個分布是
113、正常的(鑒于有關變量的歷史數據)或統(tǒng)一(鑒于沒有歷史數據)。均勻分布往往會給它起一個更為保守的答案,更多的是猜測的,而不是基于過去處理數據給出的結果。</p><p> 雖然通過采樣從來未能達到100%的準確度,而不使用整個人群,結果很可能是正確的,在給定條件下,我們的統(tǒng)計數據已落實到位。</p><p> 步驟1 :用插槽,我們采取的6.095的半徑和乘以2得到12.19 。<
114、/p><p> 步驟2 :然后,我們乘以0.07 (為0.055× 1.28 = 0.07 )對ST公差(原公差在0.055的疊加分析所用的槽半徑增加至128 %)由2得到0.14 。</p><p> 步驟3:我們計算的內部和外部邊界中減去0.14從12.19 = 12.05,然后加入0.14至12.19 = 12.33。</p><p> 步驟4:取
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