第一篇:數控車床螺紋切削方法分析與應用
數控車床螺紋切削方法分析與應用
在目前的數控車床中,螺紋切削一般有兩種加工方法:G32直進式切削方法和G76斜進式切削方法,由于切削方法的不同,編程方法不同,造成加工誤差也不同。我們在操作使用上要仔細分析,爭取加工出精度高的零件。
兩種加工方法的編程指令
G32 X(U)_Z(W)_ F_;
說明:X、Z用于絕對編程;U、W用于相對編程;F為螺距;
G32編程切削深度分配方式一般為常量值,雙刃切削,其每次切削深度一般由編程人員編程給出。
G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d);
G76X(U)Z(w)R(i)P(k)Q(△d)F(l);
說明:
m:精加工重復次數;
r:倒角寬度;
a:刀尖角度;
△dmin:最小切削深度,當每次切削深度(△d·n?-△d·(n-1)?)小于△dmin時,切削深度限制在這個值上;
d:精加工留量;
i:螺紋部分的半徑差,若i=0,為直螺紋切削方式;
k:螺紋牙高;
△d:第一次切削的切削深度;
l:螺距。
G76編程切削深度分配方式一般為遞減式,其切削為單刃切削,其切削深度由控制系統來計算給出。
加工誤差分析及使用
G32直進式切削方法,由于兩側刃同時工作,切削力較大,而且排削困難,因此在切削時,兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時,由于切削深度較大,刀刃磨損較快,從而造成螺紋中徑產生誤差;但是其加工的牙形精度較高,因此一般多用于小螺距螺紋加工。由于其刀具移動切削均靠編程來完成,所以加工程序較長;由于刀刃容易磨損,因此加工中要做到勤測量。
G76斜進式切削方法,由于為單側刃加工,加工刀刃容易損傷和磨損,使加工的螺紋面不直,刀尖角發生變化,而造成牙形精度較差。但由于其為單側刃工作,刀具負載較小,排屑容易,并且切削深度為遞減式。因此,此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易,刀刃加工工況較好,在螺紋精度要求不高的情況下,此加工方法更為方便。在加工較高精度螺紋時,可采用兩刀加工完成,既先用G76加工方法進行粗車,然后用G32加工方法精車。但要注意刀具起始點要準確,不然容易亂扣,造成零件報廢。根據多年的生產經驗“東莞輝亞達精密機械廠”精密度挺高的,得到眾多商家的認同。
編程舉例
例如加工 M36X1.5的螺紋,如圖3所示,用G32直進式切削編程(每次切削深度為0.2mm):
N10 G00 Z234 N2O G00 X35.6 N30 G32 Z269 F1.5 N40 G00 X38 N50 G00 Z234 N60 G00 X35.2 N70 G32 Z269 F1.5 N80 G00 X38 N90 G00 Z234 N100 G00 X34.8 N110 G32 Z269 F1.5 N120 G00 X38 N130 G00 Z234 N140 G00 X34.38 N150 G32 Z269 F1.5 N160 G00 X300 N170 G0
0 Z300
G76斜進式切削編程:
G76 P010160 Q200 R0.05
G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5 說明:
最小切削深度為0.02mm。
第一次切削深度為0.02mm。
螺紋牙高為0.812mm。
從以上示例中可明顯看到G32編程和G76編程的區別,在工作中要看工件要求的精度來確定。
第二篇:數控車床加工螺紋軸一體化說課稿
尊敬的各位評委:
大家好!我是本組第 號選手,我說課的題目是《學習任務三:螺紋軸的數控車加工》。接下來我將本著以培養學生職業能力為本位,通過任務分析、任務目標、學情分析、教學資源、教學設計以及教學實施這六個環節來組織我的教學。
一、任務分析
之所以選擇本學習任務,是因為螺紋軸作為數控車削加工中的典型工件,應用廣泛,難度適當,適合學生掌握三角形螺紋的加工方法。而且本學習任務在《數控車床操作與零件加工》這門課程中又起到承上啟下的作用,既可以鞏固之前學過的階梯軸類零件的加工方法,又為后續學習加工矩形、鋸齒形等其它類型螺紋零件打下基礎。
二、任務目標:
根據課程的培養計劃,以及行業、企業的實際需求,特制定本學習任務目標如下:
首先學生能根據零件圖樣,正確合理地編寫出螺紋軸的數控車削加工工藝和程序,并能對程序進行模擬仿真校驗。
接下來學生能夠獨立完成螺紋軸零件的數控車加工操作,并按標準對螺紋軸進行質量檢測。
最終通過成果展示,學生能夠對學習和工作進行反思與總結。培養職業認同感和團隊協作精神。本學習任務的重點是螺紋軸的數控車削加工,難點是加工工藝的合理編制。
三、學情分析
學生永遠是課堂的主體,我的學生來自于2014級,他們已經掌握了一定知識經驗和操作技能,同時這些學生也具有比較鮮明的特點:大家普遍存在語言表達差以及生產工藝知識缺乏的現象,而且部分學生由于年齡較小表現得活潑好動、注意力易分散。但學生們對職業技能課程都具有較濃厚的興趣。
四、教學資源
在了解學生情況的基礎上,借助于信息化的教學手段,把師資、場地、設備、工量具以及學習資料等軟硬資源相結合,為學生創建一個真實的工作環境。
五、教學策劃
為了實現任務目標,同時遵循工作過程系統化的原則,我將教學流程繪制成了魚骨圖。整個的教學流程,共分為五個學習活動,分別是:活動一
螺紋軸加工工藝分析與編程 ;活動二
螺紋軸模擬加工 ;活動三 螺紋軸的數控車加工;活動四
螺紋軸的檢驗與質量分析 ;活動五 工作總結與評價。這五個活動一脈相承,充分體現“工-學-做一體化”教學模式。
六、教學實施
下面請大家跟我一起走進教學實施過程: 活動一
螺紋軸加工工藝分析與編程
首先明確任務,學生通過大屏幕觀看情景模擬視頻,了解企業下達的生產任務,教師通過布置工作,使每個學生明確自己在學習活動中的角色與分工,從而激發學生積極的參與意識。
通過分組討論,查找資料,獲取信息,學生能夠根據對零件圖樣進行分析,編寫出螺紋軸的數控加工工藝與程序,同時填寫相應的工作卡牌。為了突破教學的難點,教師要對各小組在編寫加工工藝過程中出現的問題進行必要的講解,并提出改善方案。活動二
螺紋軸模擬加工
學生將編寫好的加工程序輸入到模擬仿真軟件中,模擬加工的刀具路徑,從而判斷程序正確性,避免由于程序錯誤,造成產品質量不合格的現象。
活動三 螺紋軸的數控車加工
根據事先填寫好的加工工序卡,學生通過觀看教師的操作演示過程,能夠獨立按照加工操作規范完成螺紋軸的數控車削加工。在這個過程中,為了強化教學的重點,教師要進行巡回指導,及時監控每個學生操作的情況,同時幫助學生解決加工中出現的各類問題。活動四
螺紋軸的檢驗與質量分析
學生通過合理地選擇測量工具及測量方法,檢測螺紋軸零件各項要素是否達到設計要求,并講記錄好尺寸填寫到質量檢測單中,最終送交教師判斷加工質量,并且和大家一起討論分析誤差產生的原因及解決方法。
活動五 工作總結與評價
每個小組對加工的成果進行展示,并派出代表闡述自己小組制定的工作方案,分工協作及任務完成情況。然后進行自我評價,各小組間再進行相互評價,最后教師點評學生的進步與不足,以便提高學生在下一個學習任務中的表現。
通過本學習任務,學生能夠做到在“做中學”,教師做到在“做中教”,將“教-學-做”有機地結合在了一起,不僅達到了任務目標,突破了教學的重難點,同時又提高了學生的綜合素質。這就是我說課的全部內容,謝謝大家!
第三篇:數控車床螺紋加工指令總結
數控車床螺紋加工指令總結
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數控車床可以加工直螺紋、錐螺紋、端面螺紋,見圖所示。加工方法上分為單行程螺紋切削、簡單螺紋切削循環和螺紋切削復合循環。(1)單行程螺紋切削G32 指令格式:G32 X(U)____Z(W)____F____ 指令中的X(U)、Z(W)為螺紋終點坐標,F為螺紋導程。使用G32指令前需確定的參數如圖a所示,各參數意義如下: L:螺紋導程,當加工錐螺紋時,取X方向和Z方向中螺紋導程較大者;
α:錐螺紋錐角,如果α為零,則為直螺紋;
δ
1、δ2:為切入量與切除量。一般δ1=2~5mm、δ2=(1/4~1/2)δ1。圖a 圖b 螺紋加工實例:如圖b所示,螺距L=3.5mm,螺紋高度=2mm,主軸轉速N=514r/min,δ1=2mm、δ2=lmm,分兩次車削,每次車削深度為lmm。加工程序為:
N4 G00 Xl2.0 Z72.0; 快速走到螺紋車削始點(12.0,72.0)N6 G32 X41.0 Z29.0 F3.5; 螺紋車削 N8 G00 X50.0; 沿X軸方向快速退回 N10 Z72.0; 沿Z軸方向快速退回 N12 X10.0; 快速走到第二次螺紋車削起始點 N14 G32 X39.0 Z29.0; 第二次螺紋車削 N16 G00 X50.0; 沿X軸方向快速退回 N18 G30 U0 W0 M09; 回參考點
N20 M30; 程序結束(2)螺紋切削循環指令G92 螺紋切削循壞G92為簡單螺紋循環,該指令可以切削錐螺紋和圓柱螺紋,其循環路線與前述的單一形狀固定循環基本相同,只是F后續進給量改為螺距值。其指令格式為: G92 X(U)____Z(W)____R____F____;如圖為螺紋切削循環圖。刀具從循環起點A開始,按A→B→C→D→A路徑進行自動循環。圖中虛線表示刀具快速移動,實線表示按F指定的工作速度移動。X、Z為螺紋終點的(C點)的坐標值;U、W起點坐標到終點坐標的增量值;R為錐螺紋終點半徑與起點半徑的差值,R值正負判斷方法與G90相同,圓柱螺紋R=0時,可以省略;F為螺距值。螺紋切削退刀角度為45°。螺紋加工實例:加工如上圖b所示的螺紋。程序為: N0 G50 X50.0 Z70.0; 設置工件原點在左端面 N2 S514 T0202 M08 M03; 指定主軸轉速514r/min、N4 G00 X12.0 Z72.0; 快速走到螺紋車削始點(12.0,72.0)N6 G92 X41.0 Z29.0 R29.0 F3.5; 螺紋車削 N8 X39 N10 G30 U20 W20 M09; 回參考點
N12 M30; 程序結束(3)螺紋切削多次循環指令G76 G76螺紋切削多次循環指令較G32、G92指令簡潔,在程序中只需指定一次有關參數,則螺紋加工過程自動進行。指令執行過程見下圖所示,指令格式如下:
G76螺紋切削指令的格式需要同時用兩條指令來定義,其格式為:
G76 P(m)(r)(a)Q____R____;
G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F(L);式中有關幾何參數的意義如圖所示,各參數的定義如下:
m:精車重復次數,從1-99,該參數為模態量。
r:螺紋尾端倒角值,該值的大小可設置在0.0L~9.9L之間,系數應為0.1的整數倍,用
00~99之間的兩位整數來表示,其中L為螺距。該參數為模態量。
a:刀具角度,可從80°、60°、55°、30°、29°和0°六個角度中選擇,用兩位整數來表示。該參數為模態量。m、r和a用地址P同時指定,例如:m=2,r=1.2L,a=60°,表示為P021260。
Q:最小車削深度,用半徑編程指定。車削過程中每次的車削深度為(Δd-Δd),當計算深度小于這個極限值時,車削深度鎖定在這個值。該參數為模態量。
R:精車余量,用半徑編程指定。該參數為模態量,X(U)、Z(W):螺紋終點坐標
i:螺紋錐度值,用半徑編程指定。如果R=0則為直螺紋。k:螺紋高度,用半徑編程指定。Δd:第一次車削深度,用半徑編程指定。L:螺距。
在上述兩個指令中,Q、R、P地址后的數值應以無小數點形式表示。G76螺紋車削實例:上圖為零件軸上的一段直螺紋,螺紋高度為3.68mm,螺距為6mm,螺紋尾端倒角為1.1L,刀尖角為60°,第一次車削深度1.8mm,最小車削深度0.1mm。程序為: ……
N16 G76 P011160 Q100 R200;
N18 G76 X60.64 Z25.0 P3680 Q1800 F6.0; ……
第四篇:數控車床的基本應用
新疆石河子職業技術學院
畢業論文
題目
專業數控技術
年級大三
學生姓名孫海程
指導教師楊徐飛
二零一四 年四月十六日
數控車床的基本應用
【摘要】在未來10年中,隨著中國重化工業進程的推進,中國企業規模、產品技術、質量等都將得到大幅提升,國產機械產品國際競爭力增強,逐步替代進口,并加速出口。
【關鍵詞】數控,工業化發展,刀具,機床
第1章 數控機床的產生
在機械制造工業中并不是所有的產品零件都具有很大的批量,單件與小批量生產的零件(批量在10~100件)約占機械加工總量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、機床、重型機械以及國防工業更是如此。
為了滿足多品種,小批量的自動化生產,迫切需要一種靈活的,通用的,能夠適用產品頻繁變化的柔性自動化機床。數控機床就是在這樣的背景下誕生與發展起來的。它為單件、小批量生產的精密復雜零件提供了自動化的加工手段。
根據國家標準GB/T8129-1997,對機床數字控制的定義:用數字控制的裝置(簡稱數控裝置),在運行過程中,不斷地引入數字數據,從而對某一生產過程實現自動控制,叫數字控制,簡稱數控。用計算機控制加工功能,稱計算機數控(computerized numerical,縮寫CNC)。
數控機床即使采用了數控技術的機床,或者說裝備了數控系統的機床。從應用來說,數控機床就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、松加工件、進刀與退刀、開車與停車、選擇刀具、供給切削液等)和步驟,以及刀具與工件之間的相對位移量都用數字化的代碼來表示,通過控制介質將數字信息送入專用的或通用的計算機,計算機對輸入的信息進行處理與運算,發出各種指令來控制機床的伺服系統或其他執行元件,是機床自動加工出所需要的零件。
第2章 數控機床的發展
2.1 數控系統的發展
從1952年第一臺數控機床問世后,數控系統已經先后經歷了兩個階段和六代的發展,其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計算機、微處理器和基于工控PC機的通用CNC系統。其中前三代為第一階段,稱作為硬件連接數控,簡稱NC系統;后三代為第二階段,乘坐計算機軟件數控,簡稱CNC系統。
2.2 機床的發展趨勢
數控機床總的發展趨勢是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。
(1)工序集中
20世紀50年代末期,在一般數控機床的基礎上開發了數控加工中心,即自備刀具庫的自動換刀數控機床。在加工中心機床上,工件一次裝夾后,機床的機械手可以自動更換刀具,連續的對工件進行多種工序加工。
(2)高速、高效、高精度
高速、高效、高精度是機械加工的目標,數控機床因其價格昂貴,在上述三方面的發展也就更為突出。
(3)方便使用
數控機床制造廠把建立友好的人機界面、提高數控機床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。
第3章 數控機床的分類
3.1 按加工工藝方法分類
(1)金屬切削類數控機床
與傳統的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別,具體的控制方式也各不相同,但機床的動作和運動都是數字化控制的,具有較高的生產率和自動化程度。
(2)特種加工類數控機床
除了切削加工數控機床以外,數控技術也大量用于數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。
(3)板材加工類數控機床
常見的應用于金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。近年來,其它機械設備中也大量采用了數控技術,如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。
3.2 按控制運動軌跡分類
(1)點位控制數控機床
位置的精確定位,在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值,不控制點與點之間的運動軌跡,因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動,也可以各個坐標單獨依次運動。
這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鉆床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。
3.3 按驅動裝置的特點分類
(1)開環控制數控機床
這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令,經驅動電路功率放大后,驅動步進電機旋轉一個角度,再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉,通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的,即進給脈沖發出去后,實際移動值不再反饋回來,所以稱為開環控制數控機床。
(2)閉環控制數控機床
接對工作臺的實際位移進行檢測,將測量的實際位移值反饋到數控裝置中,與輸入的指令位移值進行比較,用差值對機床進行控制,使移動部件按照實際需要的位移量運動,最終實現
移動部件的精確運動和定位。從理論上講,閉環系統的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度,也與傳動鏈的誤差無關,因此其控制精度高。這類控制的數控機床,因把機床工作臺納入了控制環節,故稱為閉環控制數控機床。
第4章 數控車的工藝與工裝削
數控車床加工工藝與普通車床的加工工藝類似,但由于數控車床是一次裝夾,連續自動加工完成所有車削工序,因而應注意以下幾個方面。
4.1 合理選擇切削用量
對于高效率的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。
切削條件的三要素:切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會上升,會產生機械的、化學的、熱的磨損。切削速度提高20%,刀具壽命會減少1/2。
在實際作業中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質量、切削噪聲、加工熱量等有關。在確定加工條件時,需要根據實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。
4.2 合理選擇刀具
1)粗車時,要選強度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。
2)精車時,要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求。
3)為減少換刀時間和方便對刀,應盡量采用機夾刀和機夾刀片。
4.3 合理選擇夾具
1)盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專用夾具。
2)零件定位基準重合,以減少定位誤差。
4.4 確定加工路線
加工路線是指數控機床加工過程中,刀具相對零件的運動軌跡和方向。
1)應能保證加工精度和表面粗糙要求。
2)應盡量縮短加工路線,減少刀具空行程時間。
4.5 加工路線與加工余量的聯系
目前,在數控車床還未達到普及使用的條件下,一般應把毛坯上過多的余量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時,則需注意程序的靈活安排。
4.6 夾具安裝要點
目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現的,液壓卡盤夾緊要點如下:首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽,卸下拉管,并從主軸后端抽出,再用搬手卸下卡盤固定螺釘,即可卸下卡盤。
結語
制定符合中國國情的總體發展戰略,確立與國際接軌的發展道路,對21世紀我國數控
技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析,對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上,對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討,提出了以科技創新為先導,以商品化為主干,以管理和營銷為重點,以技術支持和服務為后盾,堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上,研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。
我們衷心希望,我國科技界、產業界和教育界通力合作,把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇,迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰,為在21世紀使我國數控技術和產業走向世界的前列,使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗!
參考文獻
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[2] 羅永順,普通機床數控化改造設計中關鍵問題的研究,機床與液壓,2005[3] 馬水明,數控機床的未來發展趨勢,科技創新,2008
[4] 李善術,數控機床及其應用 :機械工業出版社,200
1致謝
時光匆匆如流水,轉眼便是大學畢業時節,春夢秋云,聚散真容易。在這個美好的季節里,我在電腦上敲出了最后一個字,心中涌現的不是想象已久的歡欣,卻是難以言喻的失落。是的,隨著論文的終結,意味著我生命中最純美的學生時代即將結束,盡管百般不舍,這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來臨。
三年寒窗,所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識,更重要的是在閱讀、實踐中所培養的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這些年來我遇到了許多恩師益友,無論在學習上、生活上還是工作上都給予了我無私的幫助和熱心的照顧,讓我在諸多方面都有所成長。感恩之情難以用語言量度,謹以最樸實的話語致以最崇高的敬意。
還要感謝我的父母,給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機會,養育之恩沒齒難忘,為我能夠順利的完成畢業論文提供了巨大的支持與幫助。在未來的日子里,我會更加努力的學習和工作,不辜負父母對我的殷殷期望!我一定會好好孝敬和報答他們!
還有許多人,也許他們只是我生命中匆匆的過客,但他們對我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無法一一羅列,但對他們,我始終心懷感激。最后,我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝!
第五篇:簡單介紹數控車床的切削運動主要包括的形式
簡單介紹數控車床的切削運動主要包括的形式
金屬切削加工是指在數控車床上,利用刀具和工件的相對運動,把工件毛坯上多余的金屬材料(即余量)切除,從而獲得圖樣所要求的零件。與其他方法相比,金屬切削加工可獲得較復雜的工件形狀、較小的表面粗糙度值、較高的尺寸精度、表面幾何形狀精度和位置精度。所以,金屬切削加工在實際生產中應用特別廣泛。這種刀具和工件的相對運動,稱為切削運動。切削運動由金屬切削數控車床來完成,有直線運動和回轉運動兩種基本運動。但按切削運動在切削加工中所起的作用,切削運動分為主運動和進給運動。
1.數控車床主運動
直接切除工件上多余的金屬層,使之成為切屑,從而形成工件新表面的運動,稱為主運動。主運動的特征是速度最高、消耗功率最大。在切削加工中,主運動只有一個,其形式是直線運動或回轉運動。在車削外圓時,工件的旋轉運動是主運動。
2.數控車床進結運動
不斷地把切削層投入切削,以逐漸切出整個工件表面的運動,稱為進給運動。進給運動的速度較低,消耗的功率較少。進給運動可以是連續的或斷續的,其形式可以是直線運動、旋轉運動或兩者的組合。進給運動有一個、幾個或者沒有。在車削外圓中,車刀的縱向連續直線運動就是進給運動。主運動和進給運動可以由工件或刀具分別完成,也可由刀具單獨完成:
3.數控車床合成運動
合成運動是主運動與進給運動的組合。
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