機械設計制造及其自動化專業畢業設計說明書

機械設計制造及其自動化專業畢業設計說明書

一、畢業設計說明書(畢業論文)的內容
 1．畢業設計說明書（畢業論文）的內容
 畢業設計說明書：標題、摘要（中、英文）、目錄、前言、正文（方案論證、計算、結構設計、實驗及測試、方案檢驗）、結論、謝辭、參考文獻與附錄。
 畢業論文：標題、摘要（中、英文）、目錄、引言、正文（理論分析、研究方法與手段、結果與討論）結論、謝辭、參考文獻與附錄。
 2．畢業設計說明書（畢業論文）內容的說明
 （1）標題
 標題應準確概括畢業設計內容，要恰如其分，便于讀者把握全文內容的核心。例如，題目為生產線步伐式輸送裝置設計 就很恰當，不能按設計中的全部內容寫成機械加工生產線中隨行夾具或工件步伐式輸送裝置總成和液壓傳動系統設計，字數太多且繁瑣，也不能過于概括而簡單地寫成生產線工裝設計，題目太大，沒有反映出題目的特殊性。
 再如，機械零件三維參數化設計與繪圖軟件編制，是畢業設計的一個總題目，由多個學生共同完成軸類零件、緊固件、軸承、齒輪、鏈輪、帶輪、密封件等的三維參數化設計與繪圖軟件編制，不應是每個學生的畢業論文題目。應寫作軸類零件三維參數化設計與繪圖軟件編制機械標準零件三維參數化繪圖軟件編制等。
 （2）摘要
 摘要是正文核心部分的概括，應反映出正文的主要內容，使讀者通過閱讀內容提要，就能大略了解作者所研究的問題。要求重點突出，文字簡煉，語言生動。要寫成一篇完整的短文，可以獨立使用。摘要的字數沒有嚴格規定，中文約為500~800字，并譯成英文。
 （3）目錄
 　目錄一般放置在論文正文的前面，使讀者在閱讀該論文之前對全文的內容、結構有一個大致的了解，起到導讀的作用。編寫目錄時應注意以下三點：
 　1）準確 必須與全文的綱目相一致。也就是說，本文的標題、分標題與目錄存在著一一對應的關系。
 　2）正確 必須清楚無誤地逐一標注各行目錄在正文中的頁碼。
 　3）完整 要求文章的各項內容，都應在目錄中反映出來，不得遺漏。
 （4）前言　
 　前言部分也常用“引言”、“引論”、“概論”等做標題，在這部分中，主要介紹論文的選題。
 　1）首先要闡明選題的背景和選題的意義。選題需強調實際背景，問題出現的環境和條件，解決該問題后能起什么作用。結合問題背景的闡述，要使讀者感受到此選題確有實用價值和學術價值，確有研究或開發的必要性。
 　2）前言部分常起到畫龍點睛的作用。選題實際又有新意，意味著你的研究或開發方向對頭，設計工作有價值。對一篇論文來說，前言寫好了，就會吸引讀者，使他們對你的選題感興趣，愿意進一步了解你的工作成果。
 （5）正文（綜述、方案論證、計算、結構設計、實驗及測試、方案檢驗）
 　綜述部分 任何一個課題的研究或開發都是有學科基礎或技術基礎的。綜述部分主要闡述選題在相應學科領域中的發展進程和研究方向，特別是近年來的發展趨勢和最新成果。通過與中外研究成果的比較和評論，說明自己的選題是符合當前的研究方向并有所進展，或采用了當前的最新技術并有所改進，目的是使讀者進一步了解選題的意義。綜述部分能反映出畢業設計學生多方面的能力。
 首先，反映中外文獻的閱讀能力。通過查閱文獻資料，了解同行的研究水平，在工作中和論文中有效地運用文獻，這不僅能避免簡單的重復研究，而且也能使研究開發工作有一個高起點。其次，還能反映出綜合分析的能力。從大量的文獻中找到可以借鑒和參考的，這不僅要有一定的專業知識水平，還要有一定的綜合能力。對同行研究成果是否能抓住要點，優缺點的評述是否符合實際，恰到好處，這和一個人的分析理解能力是有關的。值得注意的是，要做好一篇畢業論文，必須閱讀一定量（2~3篇）的近期外文資料，這不僅反映自己的外文閱讀能力，而且有助于論文的先進性。
 　方案論證 在明確了所要解決的問題和文獻綜述后，很自然地就要提出自己解決問題的思路和方案。在寫作方法上，一是要通過比較顯示自己方案的價值，二是讓讀者了解方案的創新之處或有新意的思路、算法和關鍵技術。
 在與文獻資料中的方案進行比較時，首先要闡述自己的設計方案，說明為什么要選擇或設計這樣的方案，前面評述的優點在此方案中如何體現，不足之處又是如何得到了克服，最后完成的工作能達到什么性能水平，有什么創新之處（或有新意）。如果自己的題目是總方案的一部分，要明確說明自己承擔的部分，及對整個任務的貢獻。
 論文主體　前面三個部分的篇幅大約占論文的1/3，主體部分要占2/3左右。在這部分中，要將整個研究開發工作的內容，包括理論分析、總體設計、模塊劃分、實現方法等進行詳細的論述。主體部分的寫法，視選題的不同可以多樣，研究型論文和技術開發型論文的寫法就有明顯的不同。研究型的論文，主體部分一般應包括：理論基礎，數學模型，算法推導，形式化描述，求解方法，計算程序的編制及計算結果的分析和結論。要強調的是，研究型論文絕不是從推理到推理的空洞文章。研究型論文也應有實際背景，也應有到企業和實際部門調研的過程，并在實際調查研究中獲取信息，發現問題，收集數據和資料。在研究分析的基礎上，提出解決實際問題的、富有創建性的結論。
 技術開發型的論文，主體部分應包括：總體設計，模塊劃分，算法描述，編程模型，數據結構，實現技術，實例測試及性能分析。以上內容根據任務所處的階段不同，可以有所側重。在任務初期的論文，可側重于設計實現，在任務后期的論文可側重于應用。但作為一篇完整的論文應讓讀者從課題的原理設計，問題的解決方法，關鍵技術以及性能測試都有全面的了解，以便能準確地評判論文的質量。論文主體部分的內容一般要分成幾個章節來描述。在寫作上，除了用文字描述外，還要善于利用各種原理圖、流程圖、表格、曲線等來說明問題，一篇條理清晰，圖文并茂的論文才是一篇好的論文。
 （6）結論 　這一節篇幅不大，首先對整個論文工作做一個簡單小結，然后將自己在研究開發工作中所做的貢獻，或獨立研究的成果列舉出來，再對自己工作的進展、水平做一個實事求是的評論。對于研究型課題應對以后課題的進一步深入或擴展提出自己的見解。
 （7）謝辭 　主要表達對導師和其他有關教師和同學的感謝之意。要實事求是，過分的頌揚反而會帶來消極影響。這一節可用“致謝”做標題。
 （8）參考文獻 　又叫參考書目，它是指作者在撰寫畢業論文過程中所查閱參考過的著作和報刊雜志，它應列在畢業論文的末尾。列出參考文獻有三個好處：一是當作者本人發現引文有差錯時，便于查找校正。二是可以使畢業論文答辯委員會的教師了解學生閱讀資料的廣度，作為審查畢業論文的一種參考依據。三是便于研究同類問題的讀者查閱相關的觀點和材料。
 當然，論文所列的參考文獻必須是主要的，與本論文密切相關的，對自己寫成畢業論文起過重要參考作用的專著、論文及其它資料。不要輕重不分，開列過多。
 （9）附錄 　根據需要，列出正文中不便于寫入的重要資料、程序軟件以及其他研究成果。此項一般可以省略。
 二、畢業設計說明書(畢業論文)的撰寫
 1．寫作特點　　畢業論文是畢業設計工作的總結和提高，和做科研開發工作一樣，要有嚴謹求實的科學態度。學生應對全部工作的內容進行整理，抽象概括，推理判斷，進而上升道理論的高度。畢業論文應有一定的學術價值和實用價值，能反映出作者所具有的專業基礎知識和分析解決問題的能力。
 2．寫作要求　�。�1）立論正確，有獨創性
 從根本上說，人們進行科學研究就是為了認識那些尚未被人們認識的領域，學術論文的寫作則是研究成果的文字表述。因此，研究和寫作過程本身就是一種創造性活動。畢業論文雖然著眼于對學生科學研究能力的基本訓練，但創造性仍是其著力強調的一項基本要求。畢業論文的是其價值所在，不能簡單地重復前人的研究，應該具有創新性。
 當然，對畢業論文創造性的具體要求應作正確的理解。它可以表現為在前人沒有探索過的新領域，前人沒有做過的新題目上做出了成果；可以表現為在前人成果的基礎上作進一步的研究，有新的發現或提出了新的看法；也可以表現為從一個新的角度，把已有的材料或觀點重新加以概括和表述。
 2）數據翔實，準確可靠
 一篇優秀論文只有一個好的主題和論點市布夠的，還必須有充分、翔實的論據材料捉為支持。對工程技術專業的畢業設計論文，測試數據是不可缺少的。通過測試數據，論文工作的成效就可一目了然。根據課題的要求，可以在實驗室環境下測試，也可以在工作現場測試。在論文中，要將測試時的環境和條件列出，因為任何測試數據都與測試環境和條件相關，不說明測試條件的數據是不可比的，因此也是無意義的。只有這樣，論文最后為自己工作所做的結論才有說服力。
 畢業論文引用的材料和數據必須正確可靠，經得起推敲和驗證，即論證的正確性。要盡量多引用自 己的實驗數據、計算結果作為佐證，當然適當引用前人的實踐成果、數據也是必要的。
 （3）論證嚴密，邏輯性強
 論證是用論據證明論點的方法和過程。論證要嚴密、富有邏輯性，才能具有說服力。從文章全局來說，提出問題、分析問題和解決問題，要符合客觀事物的規律，全篇形成一個邏輯整體。從局部來說，對于某一問題的分析，某一現象的解釋，要體現出較為完整的概念、判斷推理的過程。
 （4）體例明確，標注規范
 要嚴格按照本科生畢業設計說明書(畢業論文)規范中規定的體例進行書寫，要注意公式、表格、插圖等的格式，文中的各個部分的順序、字體、字號等的要求。論文中的符號、公式和插圖等應符合國際標準、國家標準和部頒標準。
 （5）語言準確，表達簡明
 論文最基本的要求是讀者能看懂。因此，要做到語言精練準確，深入淺出，言簡意賅。應該盡量避免大塊的引用別人的著作論文內容。
 
 三、畢業設計說明書(畢業論文)規范
 1．內容要求
 題名恰當、簡明（少于20字）
 摘要、關鍵詞中英文
 目錄章、節、條目（三級）
 正文、緒論、主體、結論、謝辭、參考文獻
 2．書寫規范與打印要求
 文字與字數不少于2萬字、打印電子版、單面打印A4、頁面184*260、左側裝訂、字體與字號、頁碼、頁眉、頁腳
 封面書脊
 3．論文正文
 章節、層次、引用文獻、名詞、術語、物理量符號、計量單位、外文字母區分正斜體、公式居中放置、注明編號、表格表序、表題、制圖國家標準、相關專業標準、插圖與照片、參考文獻
 
 四、畢業設計說明書(畢業論文)范例
 1．畢業論文范例
 題目 機械標準零件參數化繪圖軟件
 封面扉頁
 摘要
 本設計軟件是針對機械零件中標準件的參數化繪圖而編制的。內容主要包括套筒型聯軸器、凸圓型聯軸器、拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭力彈簧等的標準件的參數化設計。本軟件是采用AutoCAD自帶的開發語言AutoLISP和對話框語言Visual Basic進行設計的，結合AutoCAD2004進行繪圖的。
 程序的設計和編程的過程主要有：AutoCAD2004菜單文件的設計和編程；對話框的設計和編程；對話框驅動程序的編制和調試；標準件相關參數的查找、概括、復制及參數文件的編制；繪圖程序的編制和調試；程序總體調試、加載和試運行。本論文也以這些過程為總綱，比較詳細的闡述了本軟件的編制和使用過程，也對相關程序文件編制和設計的意義作了說明。讀者和用戶可以通過論文比較詳細的了解該軟件的全部編制和使用過程。
 關鍵詞：參數化；AutoCAD；AutoLISP；標準件；繪圖
 ABSTRACT
 The software of this design is designed for drawing standard componentgraphics of machine-tools with argument. It is mainly included the argumentdrawing of the bearing, the screw, the nut, the washer, the bond and the pin.The software is designed with Auto LISP and Visual Basic of AutoCAD, and drawsgraphics with the drawing software with AutoCAD2004.
 The design of the procedure and course worked out are: Design andworking out of AutoCAD2004 menu files; Design and debugging of the communicationframe; Establishment and debugging of the communication frame driver; Standardcomponent relevant parameter find out, briefly, person who shoulder andparameter establishment of files; Establishment and debugging of the mappingprogram; The procedure debugs, loads and test run overall. Thesis this regardthe course as super class too, explain copies of establishment and use thecourse of software in detail comparatively, Files work out and meaning thatdesign explain after making to relevant procedure too. The reader and user canbe through all worked out and use the coursing of this software ofunderstanding with more detailed thesis.
 Keyword: AutoCAD; Auto LISP; standardcomponent; graphics
 第1章 緒論¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡1
 1.1 課題說明¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡1
 1.2 箱體類零件參數化設計的研究目的和研究內容¡¡¡¡¡1
 1.3 本章小結¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡3
 第2章 CAD和CAM¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡4
 2.1 計算機輔助設計(CAD)與制造(CAM)¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡4
 2.2 計算機輔助設計的發展概況¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡6
 2.3 CAD技術的特點¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡8
 2.4 CAD未來的發展方向¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡9
 2.5 CAD技術的應用¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡11
 2.6 本章小結¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡12
 第3章 參數化設計¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡13
 3.1 參數化設計的基本概念¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡13
 3.1.1 用輪廓體現設計思想¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡13
 3.1.2 尺寸驅動¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡14
 3.1.3 變量驅動¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡15
 3.1.4 相互制約¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡15
 3.2 關于軟件開發工具AutoCAD及其Visual LISP¡¡¡¡¡16
 3.3 參數化方法¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡18
 第4章 編程實例¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡21
 4.1 程序總概述¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡21
 4.2 菜單文件設計實例¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡25
 4.3 箱體類零件參數化設計實例¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡26
 4.4 本章小結¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡30
 結 論¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡31
 參考文獻¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡32
 致 謝¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡33
 
 前言
 標準件參數化繪圖軟件是一種對AutoCAD 2002的二次開發后而得到的應用程序。本軟件旨在為機械手工設計、繪圖過程進行一些簡化，同樣，也簡化了一般性、常規的上來就畫的計算機繪圖模式，以提高機械工作的效率，來加強中小型企業的競爭力，同時也希望改善一下工程人員的工作心情。說到先進性，就是利用的開發工具比以往的開發工具先進；另外，過程的實現手段也有所進步，趨于向導提示化，使菜單及對話框呈現在用戶面前，使用起來非常友好。國內同類型的軟件有：銀河機械CAD系統、機械工程師2000等。只是在書上看到過，也沒有具體聽說在國內機械行業中得以推廣，看書上介紹不錯，內容十分廣泛，其中功能設計機械零件中的標準件、通用件，以及一些軸類、齒輪類零件的設計、校核工作等。
 在這次設計中，我利用AutoCAD這個比較成熟的設計平臺，用其內部自帶的高級開發語言AutoLISP開發了適合于機械設計繪制習慣的應用程序。設計中，我主要是利用AutoLISP對標準件中的密封元件進行二次開發，如螺法蘭用軟墊片密封件、矩形橡膠墊圈、氈圈密封件、橡膠油封、機械密封件等標準件。雖然AutoLISP公司開發的最高版本的AutoCAD 2002擁有強大的功能，但它本身并不自帶標準件庫。在作圖的時候，我們通常要一邊查閱機械手冊，一邊進行人機信息交換，非常麻煩，且效率很低。鑒于這一情況，我將螺法蘭用軟墊片密封件、矩形橡膠墊圈、氈圈密封件、橡膠油封、機械密封件等標準件做成標準圖庫，使使用者只需點取自己所需的零件類型，然后選擇所需的基本數據，插入圖中即可，簡單方便精確，大大提高了繪圖速度。
 正文(節選)
菜單文件設計實例
 菜單文件的編制是為了使用戶能更簡單、方便、準確地選擇所需的標準件。菜單文件編制完成后將會在AutoCAD 2002工作界面最上方的工具欄內生成一個新的標準件下拉菜單。該下拉菜單內包含了法蘭用軟墊片、矩形橡膠墊圈、骨架密封、無骨架密封、機械密封、氈圈密封等標準件庫以及幫助項。激活相應的標準件菜單項，將會彈出相應的對話框，以便于用戶進一步地完成以后的操作。
菜單文件的典型程序：
 ***POP12
 [標準密封件]
 [->泵用機械密封標準]
 [103型]^c^c(load"./mfj/泵用機械密封103型.lsp")
 [<-105型]^c^c(load"./mfj/ 105.lsp")
 [->釜用機械密封標準]
 [<-<-204型] ^c^c(load"./mfj/204.lsp")
 　　[--]
 [->法蘭用軟墊片密封]
 [光滑密封面的軟墊片]^c^c(load"./mfj/法蘭用軟墊片(JB87-59含數據).lsp")
 [密封面凹凸式的軟墊片]^c^c(load"./mfj/密封面凹凸式的軟墊片.lsp")
 [密封面楯槽式的軟墊片]^c^c(load"./mfj/密封面榫槽式的軟墊片.lsp"
 [<-密封面凹凸式的法蘭用金屬齒]^c^c(load"./mfj/密封面凹凸式的法蘭用金屬齒型墊片.lsp")
 [--]
 [矩形橡膠墊圈]^c^c(load"./mfj/矩形橡膠墊圈(HG4-330-66)含數據.lsp")
 [--]
 [->氈圈密封]
 [油封氈圈]^c^c(load"./mfj/油封氈圈(FJ145-63)含數據.lsp")
 [<-油封氈圈密封槽]^c^c(load"./mfj/油封氈圈槽(FJ145-63)含數據.lsp")
 [--]
 [->橡膠油封]
 [無骨架橡膠油封J型]^c^c(load"./mfj/無骨架橡膠油封J型(含數據最新更新).lsp")
 [無骨架橡膠油封U型]^c^c(load"./mfj/無骨架橡膠油封U型.lsp")
 [普通型骨架橡膠油封]^c^c(load"./mfj/普通型骨架油封.lsp")
 [雙口形骨架橡膠油封]^c^c(load"./mfj/雙口型骨架油封.lsp")
 [<-骨架式無彈簧橡膠油封]^c^c(load"./mfj/無彈簧型油封.lsp")
 [--]
 [幫助]^c^c(load"./mfj/Qhelp.lsp")
標準件菜單界面圖（如圖3.2）
 圖3.2 標準件下拉菜單界面
 結論
 AutoCAD標準件繪圖軟件，對標準密封件中的法蘭用軟墊片密封件、矩形橡膠墊圈、氈圈密封件、橡膠油封件、機械密封件的參數化繪圖設計，主要是針對廣大機械設計及制圖工作者計算機CAD繪圖需要而編制的。從程序編制思想來說，最大的特點就是實用性強，易用性，使用者只要查找想要繪制的圖形的部分參數或者一個參數輸入后即可完成圖形的繪制，整個過程簡單，不繁瑣，省去了許多中間步驟，重復使用間隔時間很短，即使一些缺乏耐心的設計工作者使用本軟件也不會產生急躁的情緒。對某一類型零件，零件圖和裝配圖不同，不僅給出了零件圖，也給除了零件圖的裝配繪圖方式。比如氈圈油封，不但繪出油封氈圈，而且繪出了氈圈槽。實用性的另一方面就是軟件繪制的都是結構較復雜的密封件，對于那些結構簡單的密封件軟件沒有進行編制程序，用戶只要查找工具書很容易就可以繪制出來，比如O型橡膠油封軟件沒有繪制的樣例，以免軟件顯得嘩眾取寵，信息量過大，體積過大，不利于攜帶等不便。所以本軟件的最大特點就是迷你的外觀，結構緊湊，不容易出錯，一般設計基本都可以滿足。實用性的第三個方面表現在圖形插入時可以轉動，能適合不同角度插入，避免了用戶的二次旋轉，可以一步到位。從本身工作量上來看，其特點就是單獨類型的密封件編程量大，單獨一個機械密封就需要幾百條繪制程序語句。
 總之，我認為該軟件開發還是比較成功的。由于時間短，個人知識欠缺，有些密封件沒有進行編制，使得本軟件開發起來受到很大限制。因此，本軟件還尚有許多不足之處亟待進一步完善。
 （1）同一類的零件，不太常用的也應做出,以滿足通用性；
 （2）應實現所有視圖的繪制，使用戶插入圖形后，不需再自行修改，一次成功。這需要對LISP語言的更深一步學習，翻閱相關書籍，對零件的熟悉程度進一步加深；
 （3）一次實現同一圖形的多次插入。這需要從LISP與CAD調用特點去分析解決。
 如能改善以上三個方面，本軟件將會更加實用、通用。同時，也會給我們的繪圖以極大的方便和實惠，減少了重復工作。
 參考文獻
 （1）單忠臣主編. 機械CAD技術基礎. 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2002：56～143頁
 （2）機械設計手冊. 化學工業出版社，1978：1200～1252頁
 （3）秦光里、李維榮、洪巖、鮑仲平等編著. CAD標準件圖形文件幾何圖形和特性規范. 國家技術監督局發布，1996：1～196頁
 （4）機械工程手冊. 機械工業出版社，1982：23-1～23-86頁
 （5）劉培晨、萬勇、潘松峰等編著.AUTOCAD中文版機械繪制實例教程.機械工業出版社，2003
 （6）高德、馮志友編著.機械CAD技術基礎.哈爾濱工程大學出版社，1985：191～218頁
 致謝
 通過這次畢業設計，我感到收獲很大。首先，使我對軟件開發的方法和步驟有了一個比較清晰、具體的了解，邁出了我開發軟件的第一步。更重要的是，它提高了我查閱資料，分析解決實際問題的能力，同時也培養了我不驕不躁、嚴謹求實的工作作風。在此，我向指導我設計并給了我極大幫助和支持的單忠臣教授表示最衷心的感謝，向給我以幫助的其它專業老師表以最真誠的謝意，同時也向和我同課題組，與我共同設計、協同合作的同學致謝。
 最后，在離別之際，為我的母校送上一份真誠的祝福，祝福我的母校明天更美好！
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