全国职业院校技能大赛高职组三维建模数字化设计与制造赛项规程.docx
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全国职业院校技能大赛高职组三维建模数字化设计与制造赛项规程
2016年全国职业院校技能大赛高职组
“三维建模数字化设计与制造”赛项规程
一、赛项名称
赛项编号：
GZ-056
赛项名称：
三维建模数字化设计与制造
英语翻译：
3DModelingofDigitalDesignandManufacturing
赛项组别：
高职组
赛项归属产业：
制造
二、竞赛目的
本赛项意在检验和展示高职院校三维建模数字化设计与制造等相关专业的教学改革成果以及学生的通用技术与职业能力，引领和促进高职院校与本赛项相关专业的教学改革，激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性，推动提升高职院校的人才培养水平。
三、竞赛内容
竞赛总时间为5.5小时，分为上、下两个半场进行。
上半场为“数据采集、建模与创新设计”，四个竞赛任务，合计竞赛时间为3.5小时，不单独约束选手半场内任务完成时间；下半场为“创新产品加工、装配验证”，3个竞赛任务，合计竞赛时间为2小时，不单独约束选手半场内任务完成时间。
上、下半场竞赛分值权重分别为70%和30%。
竞赛内容详见表1。
表1竞赛内容、分值与时间
竞赛
内容
任务
名称
描述
分值
时间
上半场:
数据采集、建模与创新设计
任务1
实物三维数据采集
利用给定三维扫描设备和相应辅助用品，对指定的实物进行三维数据采集
20分
3.5
。
小时
任务2
三维建模
利用任务1所采集的数据，选择赛项给定软件的其中一种，对实物外观面进行三维数字化建模。
25分
任务3
产品创新设计
利用给定实物和任务2所建数字化模型，结合机械设计与制造知识，按任务书给定的要求进行创新设计。
25分
任务4a：
数控编程与加工（编程）
根据任务2和任务3建立的三维数字模型和赛题任务书所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计，并选择合适的软件对产品进行数控编程，生成加工程序，并编制加工工艺卡（或工序卡）。
20分
下半场:
创新产品加工、装配验证
任务4b：
数控编程与加工（加工）
利用上半场任务4a前半部分所编加工程序（下半场赛场不再提供编程软件），在赛场给定的数控加工中心上，加工样件。
2小时
任务5
文明生产
本项任务是竞赛全过程的隐形任务，选手竞赛全过程都必须熟悉所接触设备的安全操作规程，安全、合理的使用赛场设施、设备和工具，确保人身和设备安全。
5分
任务6
样件装配验证
将任务5加工部分得到的样件，与实物机构装配为一个整体，验证样件与实物的吻合度，验证创新设计的效果。
5分
四、竞赛方式
（一）竞赛采用团体赛方式。
（二）竞赛队伍组成：
每支参赛队由2名选手组成，指定1人为队长，并配备不超过2名指导教师。
以省、直辖市、自治区为单位组队参赛，各单位设领队教师1名。
（三）组织机构：
在全国职业院校技能大赛组委会与执委会的指导下，在赛区组委会与执委会的领导下，由全国机械职业教育教学指导委员会领头成立2016年全国职业院校技能大赛高职组三维建模数字化设计与制造赛项执委会，下设本赛项设计专家组、竞赛现场裁判组、仲裁组等工作机构。
（四）竞赛需采取多场次进行，由赛项执委会按照竞赛日程表组织各领队参加公开抽签，确定各队参赛场次。
参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入比赛场地参赛。
（五）2016年度，本赛项暂不邀请国际团队参赛，但欢迎国际团队到竞赛现场观赛，也欢迎国内同仁现场观摩。
五、竞赛流程
具体的竞赛日期，由全国职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统一规定。
竞赛分两个半场进行：
即上、下半场。
①所有参赛队伍的竞赛上半场分两个批次进行，抽签决定。
两个批次的选手和指导教师不允许相见或通讯交流。
②所有参赛队伍的竞赛下半场分五个批次顺序进行。
竞赛下半场的第一、二批竞赛队由上半场的第一批参赛队伍产生，于当日的下午13:
00开始比赛；第三、四、五批竞赛队的选手于次日8:
00后指定时间陆续开始竞赛。
竞赛期间的日程安排见表2。
表2竞赛日程安排表
日程
时间
事项
简要说明
第1天
全天
参赛队报到
会务组负责接站与接机
第2天
14:
00
抽签
地区总领队抽签
13:
00-16:
00
参赛队熟悉竞赛场地
开放赛场
第3天
9:
00-12:
30
竞赛上半场
上半场第一批竞赛队竞赛
13:
00-16:
30
竞赛上半场
上半场第二批竞赛队竞赛
13:
00-15:
00
竞赛下半场
下半场第一批竞赛队竞赛
15:
30-17:
30
竞赛下半场
下半场第二批竞赛队竞赛
第4天
8:
00-10:
00
竞赛下半场
下半场第三批竞赛队竞赛
12:
00-14:
00
竞赛下半场
下半场第四批竞赛队竞赛
13:
00-15:
00
竞赛下半场
下半场第五批竞赛队竞赛
第5天
上午
闭赛式
1.竞赛流程保障措施
（1）竞赛上半场的第一批参赛队员，在比赛上半场结束后，进入指定隔离室，进行30分钟的隔离。
待竞赛上半场的第二批参赛队进入赛场后，方可解除隔离，以保证赛项公正性。
（2）为了保障赛项公正性，所有参赛队在竞赛上半场结束前，必须将提交资料拷贝到U盘中，由现场裁判封闭保管。
待竞赛下半场开始前，由裁判员按编号将U盘发给参赛队，开始进行下半场竞赛。
2.竞赛流程说明
正式比赛的前一天，竞赛组委会安排选手和指导教师熟悉场地（不允许动用设备），宣布竞赛纪律和有关规定，发放竞赛程序手册。
召开领队会议，宣布有关规定，抽签决定比赛批次。
赛场的赛位统一编制赛位号，参赛队比赛前15分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，随即按照抽取的赛位号进场，然后在对应的赛位上完成竞赛规定的工作任务。
赛位号不对外公布，抽签结果由赛项办公室密封后统一保管，在评分结束后开封统计成绩。
六、竞赛试题
本赛项建立题库，正式比赛一个月前在大赛网络信息发布平台上公布，赛项的竞赛试题样卷附在本赛项规程后，做为本赛项规程的附件，随赛项规程一起公布。
竞赛正式赛卷在比赛开场前由赛项监督从题库中抽取。
（竞赛试题样卷附后，含竞赛任务、评分标准，供参赛单位参考）
七、竞赛规则
（一）报名资格
参赛选手须为高等学校全日制在籍学生；本科院校中高职类全日制在籍学生可报名参加高职组比赛。
五年制高职学生报名参赛的，四、五年级学生参加高职组比赛。
高职组参赛选手年龄须不超过25周岁（截止时间以2016年5月1日为准）。
凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手，不再参加同一项目同一组别的赛项。
（二）报名要求
1.组队要求：
省、自治区、直辖市组队参赛，不接受计划单列市组队参赛。
每个学校限报1支代表队，参赛选手为同一学校，不允许跨校组队。
2.人员变更要求：
参赛选手和指导教师报名获得确认后原则上不得更换。
如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛，须由省级教育行政部门于开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛执委会办公室核实后予以更换；团体赛选手因特殊原因不能参加比赛时，则视为自动放弃竞赛。
3.资格审查：
参赛选手的资格审查工作由所代表的省教育行政部门负责，并保存相关证明材料的复印件，以备查阅。
（三）赛前准备
1．熟悉场地：
比赛日前一天下午16：
00-16：
40开放赛场，熟悉场地。
2．领队会议：
比赛日前一天下午15：
00-16：
00召开领队会议，由各参赛队伍的领队和指导教师参加，会议讲解竞赛注意事项并进行赛前答疑。
3．抽签仪式：
比赛前一小时内举行抽签仪式，由各参赛队伍的领队或指导教师参加，通过抽签确定各参赛队伍的赛场座次。
4．参赛队员入场：
参赛选手凭参赛证、身份证、学生证在正式比赛开始前30分钟到指定地点集合，赛前15分钟抽取工位号，选手按工位号顺序依次进场，进行各项准备工作，现场裁判将对各参选手的身份信息进行核对。
选手在正式比赛开始15分钟后不得入场，比赛结束前30分钟内才允许提前离场。
严禁参赛选手携带与竞赛无关的电子设备、通讯设备及其他相关资料与用品入场。
（四）比赛期间
1.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥，首先需对比赛设备、选配部件、工量具等物品进行检查和测试，如有问题及时举手向裁判人员示意处理。
2.参赛选手必须在裁判宣布比赛开始后才能进行比赛。
如遇身体不适，参赛选手应举手示意现场裁判，现场医务人员按应急预案救治。
3.参赛选手所携带进入赛场的参赛证件和其它物品，现场裁判员有权进行检验和核准。
4.比赛过程中选手不得随意离开工位范围，不得与其它选手交流或擅自离开赛场。
如遇问题时须举手向现场裁判员示意询问后处理，否则按作弊行为处理。
5.在比赛过程中只允许裁判员、工作人员进入现场，其余人员（包括领队、指导教师和其他参赛选手）未经组委会同意不得进入赛场。
6.选手必须严格遵守安全操作规程，确保人身和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
因选手造成设备故障或损坏，无法继续比赛，裁判长有权决定终止比赛。
因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停竞赛计时或调整至最后一批次参加竞赛）。
如果确定为设备故障问题，裁判长将酌情给与补时。
（五）成绩公布
1.成绩评定
（1）加密和解密
裁判长正式提交工位号（竞赛成果号）评分结果并复核无误后，加密裁判在监督人员监督下对加密结果进行逐层解密。
本赛项采取逆向解密。
解密结束，经与参赛选手的身份信息核对无误后，由加密裁判将选手参赛证等个人身份信息证件归还给参赛选手。
（2）现场评分
现场裁判依据现场打分表，对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。
评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。
（3）成果评分
对参赛选手按任务书要求提交的竞赛成果，由多名裁判根据评分标准分别评分，计分裁判去掉一个最高分和一个最低分后，剩余几位裁判的打分取平均值作为最终得分。
计分裁判按工位号纪录在竞赛成绩单上。
（4）抽检复核
为保障成绩评判的准确性，监督组对赛项总成绩排名前30%的所有参赛队伍（选手）的成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽检覆盖率15%。
监督组需将复检中发现的错误以书面方式立刻告知裁判长，由裁判长更正成绩并签字确认。
若复核、抽检错误率超过5%时，裁判组将对所有成绩进行复核。
2.成绩公布
（1）录入。
由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统。
（2）审核。
承办单位信息员对成绩数据审核后，将赛务系统中录入的成绩导出打印，经赛项裁判长、仲裁组、监督组及赛项执委会审核无误后签字。
（3）报送。
由承办单位信息员将裁判长确认的电子版赛项成绩信息上传赛务管理系统。
同时将裁判长、仲裁组和监督组签字的纸质打印成绩单报送赛项执委会和大赛执委会办公室。
（4）公布。
闭幕式公布比赛成绩。
八、竞赛环境
1.竞赛上半场赛场环境
每个赛位面积在3-4㎡，赛位内布置电脑席2个，配置Win3DD-M三维扫描装置1套,赛位间进行隔离、互不干扰。
2.竞赛下半场赛场环境
每个赛位面积在8㎡左右，赛位内布置电脑席1个，配置大连机床集团有限责任公司生产的VDF850型数控加工中心1台（操作系统为西门子系统、发那科系统、三菱系统、华中数控系统的其中一个，供选手选择，只限采用三轴加工）。
赛位间分隔适当，现场保证良好的采光、照明和通风，配有压缩空气气源及气枪；配有设备所需电源。
3.比赛区域总面积约3000m2。
赛场主通道宽3m。
设有安全通道，大赛观摩、采访人员在安全通道内活动。
4.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有设备维修和电力抢险人员待命。
5.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手和赛场人员提供服务；设有指导教师进入现场指导的专门通道；
6.赛事单元相对独立，确保选手独立开展比赛，不受外界影响；赛区内包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内，确保大赛在相对安全的环境内进行。
九、技术规范
1.操作规程
三维扫描仪、数控机床（设备）使用操作说明书
2.职业标准
国家职业标准《数控铣工》（国家职业资格四级）
国家职业标准《加工中心操作工》（国家职业资格四级）
3.教学标准
高等职业教育数控技术应用专业教学标准
高等职业教育机械设计与制造专业教学标准
高等职业教育 机械制造与自动化专业教学标准
十、技术平台
（一）硬件平台
赛场提供同一配置的计算机及软件。
硬件基本配置：
双核处理器/4G内存/1T硬盘/1G独显/19寸LED显示器；
（二）软件平台：
由于2014届和2015届全国职业院校技能大赛（高职组）本赛项软件平台已经趋于成熟，故2016沿用该软件平台。
1．计算机操作系统：
MS-Windows7；
2．文字处理软件：
MS-Office2010；
3．设计、编程、加工软件：
可供选用中望3DCAD2015教育版、西门子NX10.0教育版、Geomagic（Wrap、DesignX、Control）、DelcamPowerSHAPEpro2015、DelcamPowerMILL2015、CatiaV5教育版。
4．扫描软件系统：
Win3D三维扫描系统V1.2.0。
（三）使用工具
1.三维扫描设备及附品
比赛用的三维扫描设备主要参数见表4
表4三维扫描设备主要参数
项目
技术参数
产品型号
Win3DD-M
单幅扫描范围mm
300×210×200
扫描距离mm
600
扫描点距mm
0.2～1.1
单幅扫描时间
＜3秒
相机分辨率
130万像素
扫描精度
L单幅扫描/对角线长度
球空间误差
0.005+L/15000
球面度误差
0.005+L/40000
平面度误差
0.005+L/25000
扫描方式
非接触式（拍照式）
拼接方式
全自动拼接
输出文件格式
ASC,STL,IGS,OBJ
外形尺寸mm
325×240×110
设备重量㎏
2.5
接口
USB
电源
AC220V,50HZ
2.比赛用的三维扫描附品：
（1）手动二维转盘（规格Φ360*6mm）；
（2）标志点（5mm）；
（3）黑色背景布（1平方米）；
（4）双面胶带；
（5）黑色橡皮泥；
（6）黑色转盘垫块（两块）；
（7）量具：
自备0-200mm游标卡尺1支。
3.加工用数控机床及附品
比赛用的数控加工中心设备（VDF850new）主要参数见表5。
.
表5数控加工中心VDF850new主要参数
项目
单位
技术参数
工作台规格（长×宽）
mm
1000×500
工作台最大载重
kg
500
工作台T型槽（槽数×槽宽×槽距）
mm
5×18×100
X坐标行程
mm
850
Y坐标行程
mm
510
Z坐标行程
mm
510
主轴端面至工作台上平面距离
mm
550
X、Y、Z切削速度
mm/min
1～10000
X、Y、Z快速进给速度
m/min
24/24/18
主轴最高转速
r/min
8000
刀柄
BT40
主轴功率
kw
7.5/11
刀库容量
把
20把（斗笠式）
X、Y、Z轴导轨型式
滑动导轨
数控系统（由选手选择）
现场配备：
西门子系统2台、三菱系统4台、发那科系统8台、华中数控系统4台
4.比赛用的加工附品：
（1）赛场提供平口钳及其安装螺钉（平口钳统一安装，选手可根据需要进行调整）；
（2）赛场提供垫铁1套；
（3）赛场提供油石1条；
（4）毛坯：
赛场提供铝合金材料毛坯，牌号7075或6030，规格符合赛题任务书要求，随赛题公布；
（5）刀具：
赛场提供，具体清单随赛题公布（注：
2015年本赛项刀具由成都成量工具集团有限公司提供的刀具，2016年该赛项暂未有刀具厂商提交合作协议）;
（6）量具：
选手自备0-200mm游标卡尺1支，赛场提供（0-10mm）百分表和百分表座1套；光电式寻边器1个。
（四）接口：
指计算机与数控机床之间的数据传输方式：
1．统一采用RS232数据线传输；
2．传输软件开赛前预装在电脑里，华中22M或210B系统使用WinDnc1.2。
十一、成绩评定
（一）评分标准
1.本赛项成绩满分100分。
按竞赛内容配分见表6。
表6竞赛任务配分
比赛内容
考核一级指标
得分
数据采集
建模与创新设计
实物三维数据采集
满分20分
三维建模
满分25分
产品创新设计
满分25分
创新产品加工
数控编程与加工
满分20分
文明生产
满分5分
装配验证
样件装配验证
满分5分
2.竞赛任务考核要点见表7。
表7竞赛任务考核要点
任务
任务名称（一级指标）
评分标准（二级指标）
得分
任务1
实物三维数据采集
配分20分
正大面完整性
满分5分
背大面完整性
满分5分
细节特征及圆角处完整性
满分4分
数据整体效果及精度
满分6分
任务2
三维建模
配分25分
数据定位合理性
满分2分
模型合理的完整性
满分6分
分型线合理性
满分2分
曲面拆分合理性
满分5分
曲面光顺度
满分5分
模型精度对比
满分5分
任务3
产品创新设计
配分25分
外观创新设计合理性
满分7分
局面特征创新设计合理性
满分7分
人性化创新设计合理性
满分7分
创新设计说明
满分4分
任务4
数控编程与加工
配分20分
工件完整性
满分3分
曲面尺寸精度
满分5分
曲面加工粗糙度
满分5分
配合及尺寸公差
满分5分
加工工艺完整性、合理性
满分2分
任务5
文明生产
配分5分
操作设备规范性
满分1分
工量具使用规范性
满分1分
现场安全
满分1分
文明生产
满分2分
任务6
样件装配验证
配分5分
装配互换性验证
满分3分
运行验证
满分2分
特别说明：
不得破坏实物原型，否则酌情在总分中扣1-3分；任务2不得使用整体点云拟合的建模方式，否则零分；不得利用建模结果反向推导形成stl和txt文件，否则零分。
（三）评分方法
1.裁判员选聘。
按照《2016年全国职业院校技能大赛专家和裁判工作管理办法》建立全国职业院校技能大赛赛项裁判库。
由全国职业院校技能大赛执委会在赛项裁判库中抽定赛项裁判人员。
裁判长由赛项执委会向大赛执委会推荐，由大赛执委会聘任。
共安排不少于18名裁判，2名加密裁判，1名现场裁判，其余为评分裁判。
本赛项裁判分为现场裁判组和评分裁判组。
现场裁判组主要完成选手的资格审查、竞赛准备工作检查、任务书发放、比赛现场秩序维护与监督、比赛中突发的或其它临时情况的处理、文明生产等现场分的评比。
评分裁判组负责各竞赛任务成绩评定，组长由竞赛裁判长或副裁判长担任。
评分裁判组成员与各参赛代表队隔离，评分期间在竞赛组委会没有特别授权的前提下，禁止与外界联系。
2.裁判评分方法。
（1）对于需要记录数据和结果现象的考核点，由选手记录并举手请裁判进行确认；对于需要记录操作过程与规范的考核点，裁判需记录具体情况并在比赛结束后由首席裁判组织统一评分，以保障评分尺度的一致；对于需要保存数据的考核点，在比赛结束后由两名或以上裁判进行统一评分，并进行U盘备份。
（2）评比按竞赛任务不同，分为不同的小组完成，小组内可以采取“先同一标准后评分，去掉最高分和最低分，最后取平均分”的办法。
（3）比赛结束后，首席裁判重新分配裁判小组，每组至少有2－3成员，负责对任务书中的某一项目，严格按照评分细则，进行全场评分，最后将该项目所有成绩汇总成表，并由小组审核确认签字，移交首席裁判。
（4）按比赛成绩从高到低排列参赛队的名次。
比赛成绩相同，按职业素养成绩较高的名次在前；职业素养成绩相同，名次并列。
3.成绩复核。
（1）主持评分工作的裁判长对各小组成绩进行审查和复核。
所有项目成绩汇总表均完成后，指定其中2个裁判成员，对所有项目进行分数复查确认，最终生成参赛队总成绩表，由首席裁判签字确认后，将工作任务书、现场所有记录表、确认表等相关纸质文档进行封箱签字，移交到执委会。
（2）评分中所有涂改处均需向首席裁判说明并备案；在复查中发现的问题均需向首席裁判说明并备案。
（3）最终将比赛所有资料交大赛执委会汇总，所有裁判员未经执委会同意不得泄露比赛试题和比赛成绩。
4.最终成绩。
最终成绩经复核无误，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。
十二、奖项设定
本赛项奖项为代表队团体奖。
以赛项实际参赛队总数为基数，一等奖、二等奖、三等奖获奖比例分别为10%、20%、30%（小数点后四舍五入）。
获得一等奖的参赛队指导教师由组委会颁发优秀指导教师证书。
十三、赛项安全
赛事安全是技能竞赛一切工作顺利开展的先决条件，是赛事筹备和运行工作必须考虑的核心问题。
赛项执委会采取切实有效措施保证大赛期间参赛选手、指导教师、裁判员、工作人员及观众的人身安全。
（一）比赛环境
执委会须在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行考察，并对安全工作提出明确要求。
赛场的布置，赛场内的器材、设备，应符合国家有关安全规定。
如有必要，也可进行赛场仿真模拟测试，以发现可能出现的问题。
承办单位赛前须按照执委会要求排除安全隐患。
赛场周围要设立警戒线，防止无关人员进入发生意外事件。
比赛现场内应参照相关职业岗位的要求为选手提供必要的劳动保护。
在具有危险性的操作环节，裁判员要严防选手出现错误操作。
承办单位应提供保证应急预案实施的条件。
对于比赛内容涉及高空作业、可能有坠物、大用电量、易发生火灾等情况的赛项，必须明确制度和预案，并配备急救人员与设施。
执委会须会同承办单位制定开放赛场和体验区的人员疏导方案。
赛场环境中存在人员密集、车流人流交错的区域，除了设置齐全的指示标志外，须增加引导人员，并开辟备用通道。
大赛期间，承办单位须在赛场管理的关键岗位，增加力量，建立安全管理日志。
参赛选手进入赛位、赛事裁判工作人员进入工作场所，严禁携带通讯、照相摄录设备，禁止携带记录用具。
如确有需要，由赛场统一配置、统一管理。
赛项可根据需要配置安检设备对进入赛场重要部位的人员进行安检。
（二）生活条件
比赛期间，原则上由执委会统一安排参赛选手和指导教师食宿。
承办单位须尊重少数民族的信仰及文化，根据国家相关的民族政策，安排好少数民族选手和教师的饮食起居。
比赛期间安排的住宿地应具有宾馆/住宿经营许可资质。
以学校宿舍作为住宿地的，大赛期间的住宿、卫生、饮食安全等由执委会和提供宿舍的学校共同负责。
大赛期间有组织的参观和观摩活动的交通安全由执委会负责。
执委会和承办单位须保证比赛期间选手、指导教师和裁判员、工作人员的交通安全。
各赛项的安全管理，除了可以采取必要的安全隔离措施外，应严格遵守国家相关法律法规，保护个人隐私和人身自由。
（三）组队责任
1.各学校组织代表队时，须安排为参赛选手购买大赛期间的人身意外伤害保险。
2.各学校代表队组成后，须制定相关管理制度，并对所有选手、指导教师进行安全教育。
3.各参赛队伍须加强对参与比赛人员的安全管理，实现与赛场安全管理的对接。
（四）应急处理
比赛期间发生意外事故，发现者应第一时间报告执委会，同时采取措施避免事态扩大。
执委会应立即启动预案予以解决并报告组委会。
赛项出现重大安全问题可以停赛，是否停赛由执委
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