JP2011005618A - Inside diameter working tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内径加工用工具、より詳細には、内径引き加工用工具に関する。 The present invention relates to an inner diameter machining tool, and more particularly to an inner diameter drawing tool.
内径加工用工具には、生成される切屑の排出性を向上させること、あるいは切削時の切刃を冷却することを目的として、切削液を供給する切削液供給部を有するものがある。 Some inner diameter machining tools have a cutting fluid supply unit for supplying a cutting fluid for the purpose of improving the discharge of generated chips or cooling the cutting blade during cutting.
例えば、特許文献1では、シャンク内部にクーラント供給部が設けられる工具が開示されている。この工具は、クーラント供給部の噴射口が、シャンクの中心から切刃の先端に向けて所定の角度で傾くとともに、切刃先端から所定の距離はなれて配置されている。これによって、切刃先端から加工穴端面に向けてクーラントを噴出させ、インサートを冷却するとともに、加工穴端面に衝突して跳ね返るクーラントの流れを利用して、生成する切屑を一方的に加工穴入口から穴外部に向けて排出する。 For example, Patent Document 1 discloses a tool in which a coolant supply unit is provided inside a shank. In this tool, the injection port of the coolant supply unit is inclined at a predetermined angle from the center of the shank toward the tip of the cutting blade, and is arranged at a predetermined distance from the tip of the cutting blade. As a result, coolant is ejected from the tip of the cutting edge toward the end face of the machining hole, the insert is cooled, and the generated chips are unilaterally introduced into the machining hole inlet using the coolant flow that collides with the end face of the machining hole and rebounds. To the outside of the hole.
しかし、穴奥から穴入口にかけて穴の内径の一部を拡げる、いわゆる内径引き加工においては、切刃先端とシャンクとの間に未加工の段部が形成される場合があり、このような場合、切削液により切刃を冷却することが妨げられる場合がある。また、この場合、生成される切屑は、被削材の加工穴端面にクーラントを衝突させて跳ね返るクーラント流れを利用して加工穴外部へ強制的に排出されるが、場合によっては、加工穴端面にクーラントを衝突させるクーラントの流れにより、切屑が加工穴端面に押し込まれてしまい、切屑が良好に排出できない場合が生じる。 However, in the so-called inner diameter drawing process that expands a part of the inner diameter of the hole from the back of the hole to the hole entrance, an unprocessed step may be formed between the tip of the cutting edge and the shank. In some cases, the cutting fluid may be prevented from being cooled by the cutting fluid. Further, in this case, the generated chips are forcibly discharged to the outside of the machining hole by using a coolant flow that rebounds by colliding the coolant with the machining hole end surface of the work material. Due to the coolant flow that causes the coolant to collide with the chip, the chips are pushed into the end face of the machining hole, and the chips may not be discharged well.
このように、切刃に対する冷却効果、切屑排出性が損なわれると、切削インサートの工具寿命が低下したり、切屑が穴内部に詰まってインサートや工具ホルダを損傷させたり、加工表面を傷つけるなどの問題が生じ得る。 In this way, if the cooling effect on the cutting edge and the chip discharge performance are impaired, the tool life of the cutting insert will be reduced, the chip will be clogged inside the hole and damage the insert and tool holder, etc. Problems can arise.
本発明の課題は、優れた切屑排出性を有する内径加工用工具を提供することである。 The subject of this invention is providing the tool for internal diameter processing which has the outstanding chip discharge | emission property.
本発明の内径加工用工具は、上面と側面との交差稜に主切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートの装着部と、前記切削インサートに切削液を供給するための切削液供給部とを有するホルダと、を備える内径加工用工具であって、前記切削インサートは、上面視において、前記主切刃の一方の端部が、前記ホルダの外周面から突出し、かつホルダの先端側から後端側に向かう方向において、前記主切刃の一方の端部が、前記他方の主切刃端部と同じ位置、あるいは前記他方の主切刃端部よりも後端側に位置するように配置されており、前記切削液供給部は、前記ホルダ内部に形成されるとともに、前記主切刃に連続する前記側面に対して切削液が直接供給されるような供給先端部を有することを特徴とする。 An inner diameter machining tool according to the present invention includes a cutting insert having a main cutting edge at an intersecting ridge between an upper surface and a side surface, a mounting portion of the cutting insert, and a cutting fluid supply unit for supplying a cutting fluid to the cutting insert. An inner diameter machining tool, wherein the cutting insert has one end portion of the main cutting edge protruding from the outer peripheral surface of the holder and rearward from the front end side of the holder in a top view. Arranged so that one end of the main cutting edge is located at the same position as the other main cutting edge or on the rear end side of the other main cutting edge in the direction toward the end side The cutting fluid supply part is formed inside the holder, and has a supply leading end part for supplying cutting fluid directly to the side surface continuous with the main cutting edge. To do.
ある実施態様においては、前記装着部は、前記主切刃の前記ホルダの後端側に位置するとともに、前記切削インサートが着座する底面から前記ホルダの後端側に向かって立ち上がる立ち上がり面を有し、前記立ち上がり面に、前記供給先端部の第一開口部が形成されていることを特徴とする。 In one embodiment, the mounting portion has a rising surface that is located on the rear end side of the holder of the main cutting edge and rises from the bottom surface on which the cutting insert is seated toward the rear end side of the holder. The first opening of the supply tip is formed on the rising surface.
ある実施態様においては、前記供給先端部は、略円筒状であり、上面視において、前記供給先端部の中心軸線と、前記切刃に連続する前記側面とのなす角が30°〜60°であることを特徴とする。 In one embodiment, the supply tip is substantially cylindrical, and when viewed from above, an angle formed by the central axis of the supply tip and the side surface continuous with the cutting edge is 30 ° to 60 °. It is characterized by being.
ある実施態様においては、前記供給先端部は、略円筒状であり、側面視において、前記供給先端部の中心軸線と、前記切刃に連続する前記側面とのなす角が75°〜105°であることを特徴とする。 In one embodiment, the supply tip portion is substantially cylindrical, and an angle formed by a central axis of the supply tip portion and the side surface continuous with the cutting blade in a side view is 75 ° to 105 °. It is characterized by being.
本発明のホルダは、上面と側面との交差稜に主切刃を有する切削インサートの装着部と、前記装着部の後端側に開口部を有し、かつ後端部まで貫通する切削液供給部と、を備えるホルダであって、前記装着部は、前記切削インサートの主切刃の一方の端部が、外周面から突出し、かつホルダの先端側から後端側に向かう方向において、前記主切刃の一方の端部が、前記主切刃の他方の端部に比べて後端側に位置されるように形成されており、前記切削液供給部は、内部に形成されるとともに、前記主切刃に連続する前記側面に対して切削液が直接供給されるような供給先端部を有することを特徴とする。 The holder of the present invention includes a cutting insert mounting portion having a main cutting edge at an intersection ridge between the upper surface and the side surface, and a cutting fluid supply having an opening on the rear end side of the mounting portion and penetrating to the rear end portion. And the mounting portion is arranged such that one end portion of the main cutting edge of the cutting insert protrudes from the outer peripheral surface, and in the direction from the front end side to the rear end side of the holder. One end portion of the cutting blade is formed to be positioned on the rear end side compared to the other end portion of the main cutting blade, and the cutting fluid supply portion is formed inside, and It has a supply front-end | tip part which can supply cutting fluid directly with respect to the said side surface which continues to a main cutting edge.
本発明の被削加工物の製造方法は、上記内径加工用工具を用いる製造方法であって、被削材を回転させて前記内径加工用工具を近づける工程と、被削材の表面に前記内径加工用工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記内径加工用工具を離間させる工程と、を包含する。 A manufacturing method of a workpiece according to the present invention is a manufacturing method using the above-mentioned inner diameter machining tool, the step of rotating the workpiece to bring the inner diameter machining tool closer, and the inner diameter on the surface of the workpiece The method includes a step of cutting the work material by contacting a cutting blade of the work tool, and a step of separating the inner diameter working tool from the work material.
本発明の内径加工用工具によれば、内径加工を行う際に、切刃、特に主切刃を十分に冷却しながら行うことができ、生成される切屑を、被削材の加工穴から外部に良好に排出することができる。その結果、切屑によるインサートの欠損や熱による損傷をより低減させるともに、切屑による工具ホルダの損傷も抑制することができる。また、切屑による加工表面の傷を抑制することが可能である。本発明の内径加工用工具は、特に内径引き加工を行う際に、インサートの逃げ面から跳ね返る切削液の流れを利用して、生成する切屑を、被削材の加工穴入口から外部へと強制的に排出する。したがって、従来のような加工穴の奥から跳ね返る切削液の流れを利用する場合に比べて、切削液の流れにより切屑を加工穴の奥に押し込むことが少なく、有用である。 According to the inner diameter machining tool of the present invention, when performing the inner diameter machining, the cutting blade, particularly the main cutting edge, can be performed while being sufficiently cooled, and the generated chips are removed from the machining hole of the work material to the outside. Can be discharged well. As a result, it is possible to further reduce damage to the insert due to chips and damage due to heat, and to suppress damage to the tool holder due to chips. Moreover, it is possible to suppress the damage of the processing surface by a chip. The inner diameter machining tool of the present invention uses the flow of cutting fluid that rebounds from the flank face of the insert, particularly when performing inner diameter drawing, to force generated chips from the machining hole inlet of the work material to the outside. To exhaust. Therefore, compared with the case where the flow of the cutting fluid that rebounds from the depth of the machining hole as in the conventional case is used, the cutting fluid is less likely to push the chips into the depth of the machining hole, which is useful.
<内径加工用工具>
以下、本発明の内径加工用工具の一実施形態について、添付図面を用いて、詳細に説明する。
<Inner diameter machining tool>
Hereinafter, an embodiment of an inner diameter machining tool of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
内径加工用工具1(以下、工具1と略す。)は、図1および図2に示すように、切削インサート2(以下、インサート2と略す。)と、ホルダ3とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the inner diameter machining tool 1 (hereinafter abbreviated as “tool 1”) includes a cutting insert 2 (hereinafter abbreviated as “
インサート2は、多角形板状をなし、上面と側面との交差稜に切刃21を形成している。この切刃21は、さらに主切刃211と副切刃212とを有しており、主切刃211と副切刃212との間にコーナー部22が形成されている。主切刃は、切削作用において、切屑生成に主な役割を果たす。副切刃とは、主切刃以外の切刃をいう。本実施形態のインサート2は、図1および図2に示すように、インサート1の上面は、菱形形状をなし、主切刃211と副切刃212との間に鋭角のコーナー部22が形成されている。なお、副切刃212は、主切刃として使用することも可能であり、この場合、主切刃211は副切刃として使用される。
The
切刃21は、上述のように、上面と側面との交差稜に形成されている。この場合、側面は、逃げ面23として機能し、上面は、すくい面24として機能する。本明細書においては、主切刃211に連続する側面を主逃げ面231といい、副切刃212に連続する側面を副逃げ面232という。
As described above, the
ホルダ3は、図1および図2に示すように、略柱状であり、先端に位置する切刃部31と、該切刃部31の後方に位置するシャンク部32と、を備えている。切刃部31には、装着部4が形成され、装着部4の後端側に切削液供給部5が形成されている。シャンク部32は、切削加工時に、外部機器に把持される部分である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
切刃部31に形成される装着部4は、インサート2が装着、固定される部分であり、インサート2の下面と当接する座面41と、インサート2の側面と当接する側壁面42とを有している。本実施形態においては、図1および図2に示すように、インサート2の下面および2つの側面が座面41および側壁面42にそれぞれ当接されており、座面41に形成される取付ねじ穴に取付ねじを挿通することによって、インサート2が装着、固定されている。
The
装着部4に装着されたインサート2は、上面視において、例えば、図3に示すように、一方の主切刃211の端部t1が、ホルダ3の外周面から突出するように配置される。すなわち、インサート2は、主切刃211と副切刃212とで形成されるコーナー部22がホルダ3の外周面から突出するように配置される。また、上面視において、インサート2は、内径引き加工ができるように、ホルダ3の先端側から後端側に向かう方向において、上記の一方の主切刃端部t1は、他方の主切刃端部t2と同じ位置にあるか、あるいは後端側に位置するように配置されている。例えば、内径引き加工において引き上げ加工を行う場合は主切刃端部t1が主切刃端部t2よりも後端側に位置するように配置される。
For example, as shown in FIG. 3, the
なお、装着部4は、インサート2の装着時には実質的に使用されない主切刃211(コーナー部22)の欠損などを抑制する観点から、このコーナー部22と当接しないように装着部4に凹部43が形成されている。
The mounting
本実施形態においては、装着部4の周縁部には、さらに凹面6が形成されている。この凹面6は、切屑を排出するための排出経路となる切屑ポケットとして機能する。本実施形態においては、凹面6は、ホルダ3の後端側に向かうにしたがって立ち上がり、この凹面6とホルダ3の外周面との縁部は、上面視において主切刃端部t1側の外周面に向かうにしたがってホルダ3の後端側に向かうように形成されている。
In the present embodiment, a concave surface 6 is further formed on the peripheral edge of the mounting
上記ホルダ3に形成される切削液供給部5は、クーラントなどの切削液を切刃21に供給する役割を果たす。この切削液供給部5は、シャンク部32の内部に形成されており、上記切刃部31に形成される第一開口部51と、シャンク部32の後端部に形成される第二開口部52とを貫通して形成されている。切削液供給部5の形状は特に制限されない。例えば、断面形状が円形、あるいは四角形などの多角形のいずれであってもよい。具体的には、円筒状であることが好ましい。
The cutting
切削液供給部5は、主切刃211に連続する側面(主逃げ面231)に対して切削液が直接供給されるような供給先端部53を有している。すなわち、切削液供給部5は、上記供給先端部53と、供給先端部53に接続されるとともにホルダ3の中心軸Lに沿って形成され、第二開口部52に挿通される供給本体部とから構成されている。この供給先端部53は、切削液の供給方向を決定する部分であり、噴射口に相当する第一開口部51に接続されている。この供給先端部53は、上面視において、直線状であってもよく、あるいは第一開口部51に向かうにしたがって細くなるテーパー状であってもよい。
The cutting
供給先端部53の噴射口に相当する第一開口部51は、主切刃211に対してホルダ後端側にあって、主逃げ面231に対向するような面に形成されている。このような面としては、例えば、装着部4内の側壁面42、あるいは側面ポケット(後述する切屑処理部7)などが挙げられる。第一開口部51は、例えば、装着部4内に設けられることが好ましい。これによって、切削供給部5からの切削液をより確実に、主切刃211に連続する側面(主逃げ面231)に供給することが可能となる。その結果、切削液は主に主逃げ面231から跳ね返り、その流れにより切屑を加工穴の外部に排出する。そのため、加工穴の端面に向かう切削液の流れが極めて少なく、従来、被削材の加工穴端面から跳ね返る切削液の流れを利用して切屑を加工穴外部への排出を行った場合に比べて、切削液の流れにより加工穴端面に切屑を押し込むことが少なく、好適である。本実施形態においては、第一開口部51は、装着部4において、切削インサートが着座する底面(座面41)からホルダの後端側に向かって立ち上がる立ち上がり面44に形成されている。この立ち上がり面44は、側壁面42に連続して形成されており、切削液が主逃げ面231に直接供給されるように、主逃げ面231の近傍に、所定の距離を保って形成されている。すなわち、第一開口部と主逃げ面231との間に空間が形成されており、この空間の距離は、切削液の噴射口からの供給速度に応じて適宜設定される。このように、第一開口部51を上記立ち上がり面44に形成することによって、切削液を主逃げ面231に直接かつ効率的に供給することができる。
The
切削液供給部5はまた、この主逃げ面231に対して、所定の傾斜角を有している。具体的には、主切刃211の主逃げ面231と、供給先端部53の軸線とが、後述するような所望の角度を形成していればよい。
The cutting
上記切削液供給部の主切刃211に連続する側面に対する傾斜角は、供給先端部53の軸線と主切刃211に連続する側面とのなす角βで表される。上記傾斜角βが小さすぎる場合は、被削材に形成される穴の内径を加工する場合に、生成される切屑を外部に排出することが困難になる場合がある。他方大きすぎる場合は、例えば、内径加工時に主切刃211と切削液供給部5との間に形成される被削材の未加工部分によって、主切刃211への切削液の供給が阻害される場合が生じ得る。
The inclination angle of the cutting fluid supply part with respect to the side surface continuous with the
傾斜角βは、具体的には、図3に示すような上面視における角度β1が30°〜60°となるように設定することが好ましく、図4に示すような側面視におけるβ2が75°〜105°、好ましくは80〜90°、より好ましくは85〜88°となるように設定することが好ましい。このような構成にすることによって、インサート2の主切刃211に効率的に切削液を供給することができ、主切刃211に対して十分な冷却効果を付与すると共に、切屑を、加工された被削材の穴の外部へより確実に排出することが可能となる。例えば、傾斜角β1が30°未満の場合は、切削液による主切刃の冷却効果が不十分となる場合がある。他方、傾斜角β1が60°を超える場合は、特に内径引き加工において、被削材よって切削液の供給が阻害される場合がある。本実施形態においては、図3に示す傾斜角β1が45°であり、図4に示す傾斜角β2が88°となるように、切削液供給部5が設定されている。なお、本実施形態において、側面視において、第一開口部51の位置が、インサート2の上面と下面の間に位置している。
Inclination angle beta is specifically preferably set such that the angle beta 1 in the top view shown in FIG. 3 is 30 ° to 60 °, is beta 2 in a side view as shown in FIG. 4 It is preferable that the angle is set to 75 ° to 105 °, preferably 80 to 90 °, more preferably 85 to 88 °. With such a configuration, the cutting fluid can be efficiently supplied to the
上記ホルダ3には、さらに主逃げ面231の後端側に、ホルダの後端側に沿ってホルダ外周面からホルダ軸線Lに向かう切屑処理部7が形成されている。このような切屑処理部7を設けることによって、ホルダと被削材との間に切屑を滞留させることなく、よりスムーズに加工穴外部に向けて排出することができる。
In the
<被削加工物の製造方法>
上記内径加工用工具1を用いた本発明に係る被削加工物の製造方法の一実施例について、図5を用いて詳細に説明する。
<Manufacturing method of workpiece>
An embodiment of a method for producing a workpiece according to the present invention using the inner diameter machining tool 1 will be described in detail with reference to FIG.
本実施形態に係る被削加工物の製造方法は、以下の(I)〜(IV)の工程を包含する:
(I)被削材を回転させる工程
(II)図5(a)に示すように、上記内径加工用工具1を矢印Aの方向に移動させて切刃21を被削材に近接させる(さらには、被削材の加工孔内に挿入する)工程
(III)図5(b)および(c)に示すように、上記内径加工用工具1を矢印BおよびCの方向に移動させて切刃21を被削材の表面に接触させて被削材を切削する工程
(IV)上記内径加工用工具1を移動させて切刃21を被削材から離間させる工程。
The manufacturing method of the workpiece according to this embodiment includes the following steps (I) to (IV):
(I) Step of rotating work material (II) As shown in FIG. 5A, the inner diameter machining tool 1 is moved in the direction of arrow A to bring the
このような本実施形態の被削加工物の製造方法は、上述した優れた切屑排出性を有した工具1を用いて加工されるため、切削加工中、特に内径引き加工中に、切屑が被削材に形成された加工穴内に滞留することを抑制できる。そのため、切屑が被削材の加工壁面を傷つけることを抑制することができる。その結果、加工精度の高い切削加工を実現することができる。 Since the method of manufacturing a workpiece according to the present embodiment is processed using the tool 1 having excellent chip dischargeability described above, chips are covered during cutting, particularly during inner diameter drawing. It can suppress staying in the processing hole formed in the cutting material. Therefore, it is possible to suppress chips from damaging the processing wall surface of the work material. As a result, cutting with high processing accuracy can be realized.
また、加工穴から工具1を引き抜く際に、切屑が切刃21およびその近傍に絡まった状態となることを抑制できる。そのため、新たな加工を行う場合に、切刃21に絡まった切屑を除去する工程を低減でき、作業効率の向上が図れる。
Moreover, when pulling out the tool 1 from the machining hole, it is possible to prevent chips from being entangled with the
以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。 As mentioned above, although several embodiment concerning this invention was illustrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the summary of this invention. .
1 内径加工用工具
2 切削インサート
21 切刃
211 主切刃
212 副切刃
22 コーナー部
3 ホルダ
4 装着部
41 座面
42 側壁面
43 凹部
44 立ち上がり面
5 切削液供給部
51 第一開口部
52 第二開口部
53 供給先端部
6 凹面
7 切屑処理部
L ホルダのシャンク部3の軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool for
Claims (6)
前記切削インサートの装着部と、前記切削インサートに切削液を供給するための切削液供給部とを有するホルダと、
を備える内径加工用工具であって、
前記切削インサートは、上面視において、前記主切刃の一方の端部が、前記ホルダの外周面から突出し、かつホルダの先端側から後端側に向かう方向において、前記主切刃の一方の端部が、前記他方の主切刃端部と同じ位置、あるいは前記他方の主切刃端部よりも後端側に位置するように配置されており、
前記切削液供給部は、前記ホルダ内部に形成されるとともに、前記主切刃に連続する前記側面に対して切削液が直接供給されるような供給先端部を有することを特徴とする、内径加工用工具。 A cutting insert having a main cutting edge at the intersection ridge of the upper surface and the side surface;
A holder having a mounting portion of the cutting insert and a cutting fluid supply unit for supplying a cutting fluid to the cutting insert;
An inner diameter machining tool comprising:
The cutting insert has one end of the main cutting edge in a direction in which one end of the main cutting edge protrudes from the outer peripheral surface of the holder and moves from the front end side to the rear end side of the holder in a top view. The part is arranged so as to be located at the same position as the other main cutting edge end or on the rear end side from the other main cutting edge end,
The cutting fluid supply part is formed inside the holder, and has a supply tip part for supplying cutting fluid directly to the side surface continuous with the main cutting edge. Tools.
前記立ち上がり面に、前記供給先端部の第一開口部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の内径加工用工具。 The mounting portion is located on the rear end side of the holder of the main cutting edge, and has a rising surface that rises from the bottom surface on which the cutting insert is seated toward the rear end side of the holder,
The inner diameter machining tool according to claim 1, wherein a first opening of the supply tip is formed on the rising surface.
前記切削インサートに切削液を供給するための切削液供給部と、
を備えるホルダであって、
前記装着部は、前記切削インサートの主切刃の一方の端部が、外周面から突出し、かつホルダの先端側から後端側に向かう方向において、前記主切刃の一方の端部が、前記他方の主切刃端部と同じ位置、あるいは前記他方の主切刃端部よりも後端側に位置されるように形成されており、
前記切削液供給部は、内部に形成されるとともに、前記主切刃に連続する前記側面に対して切削液が直接供給されるような供給先端部を有することを特徴とする、ホルダ。 A mounting portion of a cutting insert having a main cutting edge at the intersection ridge of the upper surface and the side surface;
A cutting fluid supply unit for supplying a cutting fluid to the cutting insert;
A holder comprising:
In the mounting portion, one end of the main cutting edge of the cutting insert protrudes from the outer peripheral surface, and the one end of the main cutting edge is in the direction from the front end side to the rear end side of the holder. It is formed so as to be located at the same position as the other main cutting edge end or the rear end side of the other main cutting edge,
The holder is characterized in that the cutting fluid supply unit has a supply tip portion that is formed inside and that supplies cutting fluid directly to the side surface continuous with the main cutting edge.
被削材を回転させて前記内径加工用工具を近づける工程と、
被削材の表面に前記内径加工用工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、
前記被削材から前記内径加工用工具を離間させる工程と、
を包含する、被削加工物の製造方法。
A method for producing a workpiece using the inner diameter machining tool according to any one of claims 1 to 4,
Rotating the work material to bring the inner diameter machining tool closer;
Cutting the work material by bringing the cutting edge of the inner diameter machining tool into contact with the surface of the work material; and
Separating the inner diameter machining tool from the work material;
A method for manufacturing a work piece, comprising:
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