机床在世界技术发展中起着根本性的作用，以至于毫不夸张地说机床的发展速度直接决定着工业的发展速度。
由于使用了机床，因此有可能以一种实用的方式进行操作，尽管构思和实现了各种机械，但由于缺乏用于其工业构造的适当手段而无法将其商业化。
因此，例如，如果要使多个零件完全机械化，则必须执行铣削，镗孔和钻孔操作，则逻辑上是，如果将这组机床组合在一起，则可以实现最大的效率，但是可以实现更高的效率。即使所有这些操作都将在同一台机器上执行。日益增加的众多新要求中增加了这种需求，迫使人们不得不使用新技术来代替人工操作员。这样，由于以下几个原因而在制造过程中引入了数控：
需要制造在不依靠制造过程自动化的情况下无法获得足够数量和质量的产品。有必要获得迄今为止不可能或非常难以制造的产品，因为它们过于复杂以至于无法由操作员控制。需要以足够低的价格制造产品。
最初，制约所有自动化的主要因素是生产率的提高。后来，由于行业的新需求，出现了其他同样重要的因素，例如精度，速度和灵活性。
大约在1942年，由于航空业为实现不同配置的直升机螺旋桨而施加的必要性，出现了所谓的第一个真正的数控。
CAD / CAM简介
CAD / CAM，使用计算机改善产品制造，开发和设计的过程。通过适当地应用计算机技术，可以更快，更高的精度或更低的价格制造它们。
可以使用计算机辅助设计（CAD）系统来生成具有给定产品许多（如果不是全部）特征的模型。这些特征可以是每个组件的大小，轮廓和形状，以二维和三维图形形式存储。一旦输入了这些尺寸数据并将其存储在计算机系统中，设计人员就可以更轻松地操纵或修改设计思路，以推进产品开发。此外，由于可以在计算机网络内移动数据，因此可以共享和集成各个设计师的综合思想，从而使位于遥远位置的设计师和工程师可以一起工作。CAD系统还可以模拟产品的操作。他们使得可以验证拟议的电子电路是否能够按预期运行，桥梁是否能够安全处理预期的负载，甚至西红柿酱是否可以从新设计的容器中正确流出。
当CAD系统也连接到计算机控制的制造设备时，它们形成一个集成的CAD / CAM系统（CAM，计算机辅助制造的缩写）。
与使用计算机而不是人工操作员来控制制造设备的传统方法相比，计算机辅助制造具有明显的优势。 CAM设备通常涉及消除操作员错误并降低人工成本。但是，设备的恒定精度和最佳使用表现出更大的优势。例如，刀片和切割工具的磨损会更缓慢，而发生故障的频率会降低，从而进一步降低了制造成本。面对这种节省，人们可能会争辩说，资本货物的成本较高，或者在劳动力减少的情况下维持生产力可能带来的社会影响。CAM设备基于存储在计算机文件中的一系列数字代码来控制制造任务。通过根据特殊代码和组件形状的几何形状描述机器的操作，创建专门的计算机文件或零件程序，可以获得此计算机数控（CNC）。如今，创建这些零件程序是一项主要任务，这是由特殊的计算机软件完成的，该软件在CAD和CAM系统之间建立了联系。创建专门的计算机文件或零件程序。如今，创建这些零件程序是一项主要任务，这是由特殊的计算机软件完成的，该软件在CAD和CAM系统之间建立了联系。创建专门的计算机文件或零件程序。如今，创建这些零件程序是一项主要任务，这是由特殊的计算机软件完成的，该软件在CAD和CAM系统之间建立了联系。
设计人员，工程师和制造商使用CAD / CAM系统的特征来使其适应特定情况的需求。例如，设计人员可以使用该系统快速创建第一个原型并分析产品的可行性，而制造商可以使用该系统，因为这是准确制造复杂组件的唯一方法。提供给CAD / CAM用户的功能范围正在不断扩大。服装制造商可以在CAD系统中设计服装的花样，该花样会自动放置在织物上，以最大程度减少用锯或CNC激光切割时浪费的材料。除了描述工程组件概述的CAD信息外，可以在计算机数据库中选择最适合其制造的材料，并使用各种组合式CNC机器进行生产。计算机集成制造（CIM）通过结合多种计算机辅助活动来充分利用该技术的潜力，这些活动可能包括库存控制，材料成本计算以及对每个生产过程的完全控制。这为制造商提供了更大的灵活性，使公司能够对市场需求和新产品的开发做出更快的反应。计算机集成制造（CIM）通过结合多种计算机辅助活动来充分利用该技术的潜力，这些活动可能包括库存控制，材料成本计算以及对每个生产过程的完全控制。这为制造商提供了更大的灵活性，使公司能够对市场需求和新产品的开发做出更快的反应。计算机集成制造（CIM）通过结合多种计算机辅助活动来充分利用该技术的潜力，这些活动可能包括库存控制，材料成本计算以及对每个生产过程的完全控制。这为制造商提供了更大的灵活性，使公司能够对市场需求和新产品的开发做出更快的反应。使公司能够对市场需求和新产品开发做出更快的反应。使公司能够对市场需求和新产品开发做出更快的反应。
未来的发展将包括虚拟现实系统的更大集成，这将允许设计人员使用计算机与产品的虚拟原型进行交互，而不必构建昂贵的模型或模拟器来测试其可行性。快速原型制作领域也是CAD / CAM技术的发展，其中三维计算机图像通过使用专用制造设备（例如立体光刻系统）转换为真实模型。
芯片开始制造过程
数控的应用涵盖了各种各样的过程。这里的应用程序分为两类：（1）机床应用程序，例如钻孔，轧制，车削等，以及（2）无机床应用程序，例如组装，绘图和检查。所有数控应用程序共同的工作原理是控制工具或处理元件相对于待处理对象的相对位置。
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 转弯 | 这是一个机械加工过程，其中单个尖头工具从旋转的圆柱形工件表面去除材料 | 传统上，车削是在称为车床的机床上进行的 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 车床是一台机器，其提供动力以指定的旋转速度随着零件的前进和指定的切削深度转动零件 | 工具车床
高速车床 左轮车床 曼德里车床 自动压条机 数控车床 |
使用单头工具进行穿线操作时，可根据要制作的绳索形状进行设计。使用专门设计的形状车削工具进行形状车削。 |
| 定义工具 | 工具分类 | 车削相关操作 |
| 具有单个切削刃的切削工具用于从旋转的工件上去除材料以形成圆柱体。 | 头
对应点 蛋糕 横向运输 主车 |
面对
锥形或锥形车削 轮廓车削 车削形状 倒角型螺纹钻孔滚花 |
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 无聊 | 这是用于在工件上创建圆孔的加工操作 | 钻床 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 冲床是用于钻孔的标准机器。 | 立式钻
台钻 径向钻 多钻 |
钻头 |
| 定义工具 | 工具分类 | 钻井相关作业 |
| 可以使用各种切割工具来钻孔，但麻花钻是迄今为止最常见的。它们的直径在0.006英寸之间波动。最高可达3.0 in。麻花钻广泛用于工业中，以快速，廉价地生产孔。 | 麻花钻 | 扩孔
内螺纹 喇叭形 沉头 居中 面对 |
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 拉丝 | 通过单刃切削工具生产平坦表面的过程。 | 刷 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 刷机称为刷子。通过一个月的摆动工作即可移动切割，该振动工作使单点切割工具的背面向后移动 | 侧开式桌刷
双列刷子 |
刨削中使用的切削工具是单点工具 |
| 定义工具 | 工具分类 | 刷相关操作 |
| 刀片穿过零件以消除材料的过程。 | 横梁
工具头 工作表 柱 基础 |
刷涂可用于加工非平整表面。限制是表面必须是平直的。 |
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 锯切 | 在此过程中，您将使用带有一系列紧密排列的齿的工具在工作部件内切出狭窄的间隙 | 割草 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 锯切涉及锯相对于工件的往复线性运动。带锯涉及使用由柔性环形带制成的锯片进行连续的线性运动，该锯带的边缘之一上带有齿。圆锯使用旋转圆锯在作业前提供连续的刀具移动。 | 割草
塞拉班达 圆锯 |
塞拉叶 |
| 定义工具 | 工具分类 | 与锯切相关的操作 |
| 锯片具有某些共同的特征，包括齿的形状，它们的间距和它们的排列 | 牙齿形状
齿间距 牙齿排列 |
镂空
开槽的 磨料切割 摩擦锯 |
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 矫正 | 这是由一组粘结的研磨棒执行的研磨过程 | 磨床 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 设备的运动是旋转和线性振荡的组合，以这样的方式进行调节：磨料棒上的给定点不会重复相同的路径。 | 粘结砂带一套 | |
| 定义工具 | 工具分类 | 磨削相关作业 |
| 使用了四个条，但是它们的数量取决于孔的大小 | 万向节
驾驶 |
研磨或抛光
超精加工 抛光的 抛光的 |
| 处理 | 工艺定义 | 设备 |
| 铣削 | 这是一种机加工操作，其中将工作部件通过具有多个切削刃或多个切削刃的旋转圆柱刀具的前面。 | 铣床 |
| 团队定义 | 团队分类 | 工具 |
| 众所周知，用于铣床的铣刀或铣刀的分类与上述铣削操作密切相关。 | 圆柱刀或平刀
成型刀或成型刀 切面刀或切面刀 精铣刀或立铣刀 |
旋转主轴
持有的桌子 |
| 定义工具 | 工具分类 | 铣削相关操作 |
| 铣床必须具有用于铣刀的旋转主轴和用于夹紧，定位和推进工件的工作台。 | 立式铣床
卧式铣床 膝和柱床型刷子型绘图仪 CNC铣床 |
转弯
无聊 剖析 拉丝 扩孔锯 |
计算机数值控制简介
CNC起源于1950年代初的麻省理工学院（MIT），当时大型的铣床首次实现了自动化。
此时，计算机还处于起步阶段，并且体积如此之大，以至于计算机所占的空间大于计算机所占的空间。
如今，计算机变得越来越小巧，便宜，计算机数控的使用已扩展到所有类型的机械：车床，磨床，电蚀机，缝纫机等。
CNC代表“计算机数控”。
在CNC机器中，与传统或手动机器不同，计算机控制驱动机器轴的电动机的位置和速度。因此，您可以进行无法手动完成的运动，例如圆形，对角线和复杂的三维图形。
CNC机器能够同时在所有三个轴上移动刀具，以执行三维轨迹，例如加工复杂模具所需的三维轨迹，如图所示。
在数控机床中，计算机控制工作台，滑架和主轴的运动。一旦对机器进行了编程，就可以自行执行所有操作，而无需操作员进行操作。这样可以更好地利用员工的时间来提高生产力。
术语“数字控制”是因为给机器的指令由数字代码表示。例如，要指示机器移动每边描述一个10毫米见方的工具，将给出以下代码：
G90 G71
G00 X0.0 Y0.0
G01 X10.0
G01 Y10.0
G01 X0.0
G01 Y0.0
遵循逻辑顺序的一组命令构成一个加工程序。通过向机器发出适当的命令或指示，它可以加工简单的凹槽，不规则的空腔，浮雕的人的脸部，浮雕的艺术作品，勺子或瓶子的注模…想。
刚开始时，制作加工程序非常困难且乏味，因为有必要计划并手动向机器指示它必须进行的每个动作。这个过程可能需要数小时，数天，数周的时间。与传统方法相比，它仍然节省了时间。
当前，许多现代机器都使用所谓的“对话语言”来工作，在这种语言中，程序员选择他想要的操作，然后机器问他需要什么数据。使用这种对话语言的每条指令都可以代表数十个数字代码。例如，可以用一条指定长度，高度，深度，位置，角半径等的指令来加工整个型腔。有些控件甚至具有屏幕上的图形和Gerometric帮助功能。所有这些使编程变得更快，更容易。
也使用自动生成加工程序的CAD / CAM系统。在CAD（计算机辅助设计）中，使用图纸和实体建模工具在计算机上设计要加工的零件。随后，CAM系统（计算机辅助制造）获取设计信息并生成刀具制造所需零件所必须遵循的切削路径；从该切削路径自动创建加工程序，该加工程序可以通过磁盘输入到机器中或以电子方式发送。
如今，借助对话语言和CAD / CAM系统的CNC设备使公司能够更快，更高质量地生产，而无需高度专业的人员。
工业工程中的数值控制
一般定义：
数控被认为是能够指示移动机械器官的位置的任何设备，其中，与移动单元的运动有关的命令是从定义的数字信息中完全自动地手动或通过程序绘制的。
数控范围：
如前所述，影响自动化优势的四个基本变量是：生产率，速度，精度和速度。
根据这些变量，我们将根据要制造的零件数量来分析哪种自动化类型最方便。制造系列：
大系列：（大于10,000件）
该生产目前由转移机覆盖，该转移机是由几个同时同步工作的自动机制造的。平均系列：（介于50和10,000之间）
有几种自动机可以覆盖此范围，包括复印机和数控系统。这些自动方法的使用将取决于所需的精度，灵活性和速度。当制造的零件数量在5到1,000件之间，并且一年中必须重复几次时，数控将特别有趣。小型系列：（少于5个）对于这些系列，除非数控系统足够复杂以至于无法通过计算机证明其编程合理性，否则使用数控通常是无利可图的。但是总的来说，对于少于五件的产品，使用传统机器进行加工会更经济。接下来，我们可以看到一个图表，清楚地说明了先前表达的内容。
数控的优点：
在上面解释的生产参数范围内的优点是：
制造不可能或非常困难的零件的可能性。由于采用了数字控制，因此获得了非常复杂的零件，例如飞机制造中必需的三维表面。
安全。特别推荐使用数控来处理危险产品。
精确。这是由于与传统机床相比，数控机床的精度更高。
提高机器生产率。这是由于总加工时间的减少，空行程时间的减少以及电子控制系统提供的定位速度的降低。
减少控制和浪费。这种减少主要是由于数控机床的高可靠性和可重复性。控制的减少实际上消除了所有后续的人工操作，从而减少了成本和制造时间。
数控系统的分类。
它们主要分为：
用于定位或点对点的数控设备。
数控轮廓加工设备。
让我们假设一块放在桌上（见图），而您要在A点进行钻削。假设X轴为工作台的纵轴，Y轴为横轴。B代表刀具轴在工作台上的投影。将A点带到B点的问题可以通过以下方式解决：
激活Y轴电机直到到达点A´，然后激活X轴电机直到到达点B。
与前一个类似，但先驱动纵向轴电机，然后再驱动横向轴电机。这两种定位模式称为顺序定位，通常以机器支持的最大速度执行。
同时以相同的速度驱动两个电动机。在这种情况下，遵循的路径将是45º直线。达到点B的高度后，Y轴电机将停止运转，仅继续运行X轴电机，直到到达点B。这种定位方式称为同时定位（点对点）。
顺序驱动电动机，但始终逼近同一方向上的一点。这种方法称为单向方法，仅用于点对点位置。
在点对点系统中，控制系统根据程序提供的信息并在开始运动之前确定行进的总路径。随后，无论行进路线如何，都进行所述定位，因为唯一重要的是精确而快速地到达所讨论的点。
每当您要绘制非近轴轨迹（沿轴的直线）时，控制系统都必须具有特殊的特性。
允许生成曲线的设备称为轮廓设备。
轮廓系统不仅控制最终位置，而且还控制执行插补的轴在每个时刻的运动。在这些设备中，不同轴之间必须有完美的同步，因此必须控制刀具必须遵循的实际路径。使用这些系统，可以生成路线，例如具有任意坡度的线，圆周弧，圆锥曲线或任何其他数学上可定义的曲线。这些系统首先用于复杂的铣削，车削等。
最后，可以说近轴数控设备可以执行由点对点设备执行的工作，轮廓加工设备可以进行由点对点和近轴设备执行的工作。
数值控制的一般体系结构。
我们可以区分四个功能子集：
数据输入-输出单位。
内部存储器单元和命令的解释。
计算单位。
将单元与机床和伺服机构链接。
下图显示了三轴轮廓数控系统的简化功能图。
输入单元-数据输出
数据输入单元用于使用可理解的语言在数控设备中输入加工程序。
在较早的系统中，使用标签式系统（Data Modul）或预选器（编码旋转开关）进行数据输入。这些方法（尤其是在广泛的程序中）呈现出的巨大缺点导致了它们的完全消除。
随后，为此目的使用了穿孔的磁带（纸，米拉或铝），因此磁带阅读器成为主要的数据输入设备。
该磁带先前已使用打孔机或电传打字机打孔。每个字符的最大孔数是八个（八通道胶带）。除了这些孔，还有一个较小的孔位于通道3和4之间，从而允许皮带拖动。
最早的磁带读取器是机电的。发明人使用了一种探测针系统，该系统确定了磁带的每个通道中是否存在孔，然后作用在一个开关上，该开关的触点根据所述孔的存在与否而打开或闭合。
然后使用光电磁带阅读器，这可以提高磁带的读取速度。它们由光电电池，光电二极管或光电晶体管作为传感器元件组成。这些感光元件位于磁带的每个通道下（甚至在拖动通道下）。将光源放置在磁带上，这样每个传感器都会产生一个信号，指示存在一个孔，该孔将被放大并作为输入数据提供给控制设备。
用于数据输入的另一种介质是盒式磁带，坚固而又小巧，比磁带更易于使用，保存和运输，是在敌对介质中使用的最佳选择。它的容量在1-5 Mb之间变化。
然后开始使用软盘。它最重要的功能是具有随机访问权限，这允许在不到半秒钟的时间内访问磁盘的任何部分。数据传输速率在250至500 Kb / s之间变化。
随着键盘的出现，它成为数据输入的器官，解决了修改程序的问题，这是穿孔带无法完成的，除了程序的快速编辑以及舒适的插入和删除块外，还可以搜索程序。内存中的地址等
内部存储单元和命令的解释。
在手动编程和混合编程设备（磁带或盒带和键盘）中，内部存储单元不仅存储程序，而且还存储机器数据和补偿（加速度和减速度，补偿和校正）。工具等）。这些就是所谓的调试数据。
在仅打孔磁带作为数据输入的机器上，使用了缓冲存储器。
然后，随着键盘的出现以及需要显着扩展内存（因为必须在其中存储完整的加工程序）的需求，非易失性存储器开始被使用（即使键盘电源仍然保留，它们的信息仍会存储）电路，例如在网络故障的情况下）的CMOS类型的随机访问（称为RAM）。
他们还装有一个称为缓冲器的电池，通常是镍镉电池，在网络故障的情况下，它可以履行几天（至少三天）存储所有机器数据的功能。
一旦程序存储在内存中，它将开始读取以供以后执行。
顺序读取这些块。它们包含执行加工操作所需的所有信息。
计算单元：解释了信息块后，该单元将负责创建用于控制机床的命令集。
如上所述，该信息块提供执行加工操作所需的信息。因此，程序一旦进入内存，便开始执行。控制器读取执行占空比所需的多个块。这些程序块由控件解释，该控件标识：
新到达的标高（在三轴设备的情况下，新点的x，y，z），行进的前进速度，行进的方式，其他信息，例如刀具补偿，更改有用，旋转或不相同，感官，冷藏等）。计算单元根据要达到的新水平，计算沿各个轴的移动方式。
伺服机构：数控的主要功能是控制机床的电动机（伺服电动机），这会导致工具与工作台零件之间的相对位移。如果我们考虑飞机上的位移，则有必要驱动两个电动机，在太空中驱动三个电动机，依此类推。
在点对点和近轴数值控制的情况下，提供给每个电动机的顺序互不相关。取而代之的是在轮廓数控中，必须根据定义明确的定律关联顺序。
可以使用两种伺服机构来控制机床电机，即开环和闭环。
在开环机床中，通过计算单元提供的信息向电动机发送订单，并且伺服机构不会收到有关工具的实际位置或速度的任何信息。
在闭环系统中不是这样，在闭环系统中，提供给电机的命令既取决于计算单元发送的信息，又取决于用于通过位置传感器测量实际位置的系统提供的信息。 （通常是编码器）和实际速度测量值（转速表）都安装在机器上。
数控编程：
可以使用两种方法：手动编程：
在这种情况下，零件程序只能通过推理和由操作员执行的计算来编写。
自动编程：在这种情况下，计算由计算机执行，计算机在其输出处以机器语言提供零件程序。因此，它称为计算机辅助编程。稍后我们将讨论这种方法。
手动编程：
机器语言包括控件进行零件加工所需的所有数据集。
与加工的相同阶段相对应的信息集称为块或序列，对其进行编号以方便其搜索。该信息集由外壳程序解释。
加工程序包含加工过程所需的所有指令。
顺序或程序块必须包含加工的所有几何功能，机床功能和工艺功能，这样，程序块包含多个指令。
数控的开始一直以编程代码的无序发展为特征。每个建筑商都使用自己的建筑。
随后，标准化编程代码的需求被视为必不可少的条件，因此，只要它们属于同一类型，就可以将同一程序用于不同的机器。
根据DIN 66024和66025的规定，最常用的字符包括：
N是与块或序列号相对应的地址。该地址通常后跟一个三位数或四位数。对于N03格式，可以编程的最大块数为1000（N000N999）。
X，Y，Z是与沿着机床X，Y，Z轴的尺寸相对应的方向。这些尺寸可以绝对或相对方式编程，即分别相对于零部分或相对于最后尺寸。
G是与准备功能相对应的地址。它们用于通知控制加工功能的特性，例如路径的形状，刀具校正的类型，定时停止，自动循环，绝对和相对编程等。功能G后跟一个两位数字，可让您编程多达100种不同的准备功能。
例子：
G00：编程的路径以最大可能的速度（即快速移动速度）执行。
G01：轴的控制方式使刀具沿直线移动。
G02：顺时针线性插补。
G03：逆时针线性插补。
G33：表示自动穿线循环。
G77：这是一个自动循环，可以用一个程序段转动气缸等。
M是对应于辅助功能或补充功能的地址。它们用于向机床指示必须执行的操作，例如：编程停止，主轴顺时针或逆时针旋转，换刀等。地址m后跟一个两位数字，允许您编程多达100种不同的辅助功能。
例子：
M00：导致程序无条件停止，停止主轴和冷却。
M02：表示程序结束。必须将其写入程序的最后一个块中，并且一旦执行了同一块中包含的其余操作，就可以停止控制。
M03：可以顺时针编程主轴旋转。
M04：允许编程主轴逆时针旋转等。
F是与前进速度相对应的方向。其后是四位数字，以毫米/分钟表示进给速度。
S是与主轴转速相对应的方向。用四位数字直接以每分钟转数为单位进行编程。
I，J，K是用于编程圆周弧的地址。在XY平面上进行插补时，使用I和J方向；类似地，在XZ平面中，使用I和K方向；在YZ平面中，使用J和K方向。
T是与刀具编号相对应的地址。其后是一个四位数的数字，其中前两个表示工具编号，后两个表示工具的校正编号。
中国著名的街区
块状结构
这是向机器下达订单以使其执行的一种方式，必须具有一定的特征。
机器以不同的方式执行命令（操作），因此每个命令都有定义的结构，每个命令称为块或程序块。
通常，每个块具有以下结构：
- a）操作次数b）配置顺序代码c）坐标点或坐标d）补充参数
块格式
与机床通信的基本方式是通过形成指令块结构的元素进行，其中每个字母数字字符都有其自身的含义和表示形式。
Original text
| 至 | b | C | d | ||
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| N010 | G21 | 标头 | |||
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关于作者的数据： 工业工程 UPIICSA-IPN 电子邮件：[email protected] 注意：如果你想添加一个注释，或者如果您有任何工作（S）发表于monographs.com任何疑问或投诉，你可以写我的电子邮件表示，表示哪个工作是你审查了一个写职位的名称，也取决于您的工作热情（如果您学习或工作）来自何处。具体而言，年龄也是如此。如果您没有在电子邮件中指出这些信息，我将删除该电子邮件，也将无法为您提供帮助，谢谢。 高中学习：Atoyac学校中心（在联合国大学管理学院成立） 大学研究：国家理工学院（IPN）的工程与社会与行政科学跨学科专业部门（UPIICSA） www.upiicsa.ipn.mx 故乡：墨西哥。 下载原始文件
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