ProENC加工操作过程.docx
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ProENC加工操作过程
Pro／ENC加工
Pro／EngineerWildfire3、0功能非常强大,可分别针对各类机床及各种加工方式,自动生成适用于具体数控机床所需的数控程序。
11、1NC加工模块介绍
Pro／E提供了功能强大的辅助工具——Pro／ENC模块,使用户可利用Pro／ENC将产品的计算机几何模型（CAD）与计算机辅助制造（CAM）相结合,配合NC加工制造过程中所需要的各项加工参数及相应的毛坯、夹具、刀具、机床等,来编制产品的各种加工制造工艺与数控程序。
利用Pro／ENC进行加工操作设计后,刀具相对于加工坐标系运动而产生的刀位路径数据称为CL（CutterLocation）数据。
所得到的CL数据可以利用检测模块（Pro／ENC—CHECK）模拟刀具的运动过程,观察实际进行加工时的切削状况,预测误差及检查过切,据此可进一步修改加工操作设置,以减少废料的产生,避免加工错误,实现制造流程最佳化的目的。
产生的CL数据,可由后置处理模块（Pro／ENC—POST）进行数据的转换,得到适于实际加工的数控程序。
表11、1Pro／ENC模块及其应用范围。
表11、1Pro／ENC模块及其应用范围
模块名称
应用范围
Pro／ENC-MILL
2轴半铣床加工;3轴铣床及钻孔加工。
Pro／ENC-TURN
2轴车床及钻孔加工;4轴车床及钻孔加工。
Pro／ENC-WEDM
2轴及4轴线切割加工。
Pro／ENC-ADVANCED
2轴半至5轴铣床及钻孔加工;
2轴及4轴车床及钻孔加工;
车铣加工中心上的综合加工;
2轴及4轴线切割加工。
11、2NC加工操作介面介绍
11.2.1进入Pro／ENC加工制造模块
1.启动Pro／E,单击菜单“文件”→“新建”或
图标,系统显示新建对话框,如图11、1所示。
在类型选项组选中“制造”单选按钮,在“子类型”选项组选中“NC组件”单选按钮,输入加工文件的名称am1（系统默认为mfg0001、mfg）,取消选定“使用缺省模板”复选框,单击“确定”按钮。
2.弹出新文件选项对话框,如图11、2所示。
在模板中选中“mmns_mfg_nc”选项,单击“确定”按钮,进入Pro／ENC加工制造模块。
图11、1“新建”对话框图11、2“新文件选项”对话框
11.2.2主窗口
主窗口就是进行NC加工操作设置及图型显示的区域,其中主要有文件标题栏、菜单栏、工具栏、信息区、图形区及提示区等。
如图11、3所示。
图11、3主窗口
11.2.3菜单管理器
图11、4菜单管理器
菜单管理器会在用户操作的过程中,以下拉菜单的方式提供加工所需的各项设置选项,进行各种数据的设定,如图11、4所示。
11.2.4导航区
导航区包括“模型树”、“文件夹浏览器”、“收藏夹”、与“连接”等4个标签。
用户可以根据不同的需求,打开不同的标签,以方便操作。
11、3NC加工操作步骤
利用Pro／ENC生成数控程序的操作步骤如图11、5所示。
下面分别对上述操作步骤进行简要说明,让大家对Pro／ENC的操作过程有一个整体的认识,具体操作及相关选项的解释将在后续章节叙述。
调入参考模型设计工件
创建制造模型
机床设置设置工件坐标系
制造设置
夹具设置设置退刀面
创建NC序列
加工仿真
生成刀位数据文件
后置处理
图11、5Pro／ENC加工操作步骤
11.3.1创建制造模型
1.进入Pro／ENC加工制造模块后,在图11、4菜单管理器中,单击“制造模型”选项,在弹出的“制造模型”菜单中选择“装配”选项,弹出如图11、6所示的“制造模型类型”菜单,单击“参考模型”选项,弹出“打开”对话框。
图11、6“制造模型类型”菜单图11、7“放置”上滑面板对话框
2.在“打开”对话框中,选择文件“am1.prt”,单击“打开”按钮,在弹出的“元件放置”操控板中单击“放置”按钮,弹出“放置”上滑面板。
在“约束类型”选项框中选择“缺省”,如图11、7所示。
单击
按钮,完成参考模型的导人。
3.在图11、8所示的“制造模型类型”菜单中选择“创建”、“工件”选项,弹出下一级菜单,在菜单中选择“实体”、“加材料”、“拉伸”、“实体”、“完成”选项,创建工件。
图11、8“制造模型类型”菜单图11、9“操作设置”对话框
4.单击菜单“完成/返回”命令,完成制造模型的创建。
一个完整的加工制造模型建立以后,应包括以下4个单独的文件:
（1）参照模型:
扩展名为、prt
（2）工件:
扩展名为、prt
（3）加工组合:
扩展名为、asm
（4）加工工艺文件:
扩展名为、mfg
11.3.2制造设置
在图11、4菜单管理器中,单击“制造设置”、“操作”选项,打开如图11、9所示的“操作设置”对话框,在该对话框中定义操作名称、加工机床、加工坐标系及退刀面等。
1.定义操作名称。
在“操作名称”下拉列表框中输入操作名称（系统默认为OP010）。
2.定义NC机床。
单击
图标按钮,打开如图11、10所示的“机床设置”对话框,各选项的设置如图中所示。
单击
图标按钮,保存机床参数的设置,单击“确定”按钮,完成数控机床的定义。
图11、10“机床设置”对话框
3.在图11、9所示对话框的“参照”区域中,单击
图标按钮,设置加工坐标系。
如图11、11所示,单击“选取”命令,选取模型中的坐标系,完成加工坐标系的创建。
图11、11“制造坐标系”菜单图11、12“退刀选取”对话框
4.在图11、9所示对话框的“退刀”区域中,单击
图标按钮,弹出如11、12所示的“退刀选取”对话框。
退刀面定义了刀具一次切削后所退回的位置,具体定义方法根据加工工艺的需要。
退刀面可以定义为曲面、圆柱、球面以及用户自定义的曲面,可以在创建操作时定义,随后在创建具体NC序列时再根据需要进行修改。
当一个操作的退刀面定义好之后,刀具将沿此退刀面从一个连续的NC轨迹的终止点移动到下一个NC轨迹的起点。
退刀平面的指定就是模态的,即一旦被指定之后,随后定义的所有NC序列就默认使用它,除非在下一个NC序列时特意地将其修改。
图11、12所示为通过选取“退刀”选项卡中的相关选项来定义退刀面,图中主要选项的含义为:
“选取”——选择已有的基准平面或平面作为退刀面。
“创建曲面”——创建曲面特征作为退刀面。
这个选项对3轴的NC加工无效,只适用于4轴以上的NC加工。
“沿Z轴”——创建垂直于Z轴的平面作为退刀平面,在“输入Z深度”文本框中输入适当的偏移值。
例:
如果退刀平面高度设为加工坐标系Z向高度为10mm时,可在图11、12所示对话框中,单击“沿Z轴”按钮,然后在“输入Z深度”文本框中输入10,单击“确定”按钮,就完成了退刀平面的定义。
最后单击“操作设置“对话框中的“确定”按钮,再单击制造设置菜单中的“完成/返回”命令,完成操作设置。
11.3.3创建NC序列
1.在“加工”菜单中单击“NC序列”选项,弹出如图11、13所示的“辅助加工”菜单,其中包括了Pro／ENC提供的所有加工方法,依次选择“轮廓”、“完成”选项结束加工方法的选择,弹出如图11、14所示的“序列设置”菜单。
图11、13“辅助加工”菜单图11、14“序列设置”菜单
在图11、14中列出的各选项,表明了要创建一个完整的NC序列需要定义的元素。
系统已经对有些选项作了选择标记,表明这些选项的内容就是必须定义的。
其她选择性的各项可以使用系统提供的默认值,不必具体定义。
如果要定义某些选项,用鼠标选择相应选项前面的复选框即可。
2.在图11、14所示的菜单中依次选取“刀具”、“参数”、“曲面”选项,单击“完成”选项打开如图11、15所示的“刀具设定”对话框,在该对话框中进行刀具定义,刀具的具体参数设置如图中所示。
图11、15“刀具设定”对话框
3.单击图11、15中的“确定”按钮结束刀具的设置,系统弹出如图11、16所示的“制造参数”菜单。
图11、16“制造参数”菜单图11、17“参数树”对话框
4.单击图11、16中的“设置”选项,弹出如图11、17所示的“参数树”对话框,在该对话框中对轮廓加工工艺参数进行设置。
5.参数设置结束后,在“参数树”对话框中选择“文件”菜单中的“保存”选项,弹出如图11、18所示的“保存参数”对话框,采用默认参数数据文件名为milprm或输人新的文件名,单击“确定”按钮,系统将加工参数文件milprm.mil以文本格式保存在工作目录下。
选择“参数树”对话框中的“文件”菜单,单击“退出”选项,结束加工参数的定义,系统返回如图11、16所示的“制造参数”菜单。
单击“制造参数”菜单中的“完成”命令,完成参数设置。
图11、18“保存参数”对话框
6.单击如图11、19所示的“曲面拾取”菜单。
选择“模型”选项,单击“完成”选项,弹出如图11、20所示的“选取曲面”菜单。
按住依次选取参考模型的所有侧面为加工表面,单击“完成／返回”命令,完成加工表面的选择,至此NC加工序列的定义全部完成。
图11、19“曲面拾取”菜单图11、20“选取曲面”菜单
11.3.4加工仿真
1.屏幕演示。
在图11、21所示的“NC序列”菜单中选择“演示轨迹”选项,弹出“演示路径”菜单。
选择其中的“屏幕演示”选项,打开图11、22所示的“播放路径“对话框。
单击
图标按钮模拟刀具加工过程。
模拟结束后,单击对话框中的“关闭”按钮,结束刀具轨迹的模拟操作。
图11、21“NC序列”菜单图11、22“播放路径”对话框
2.NC检测。
在图11、21所示的菜单中选择“NC检测”选项,进行三维实体加工过程模拟。
若轨迹正确则单击“完成序列”、“完成/返回”命令。
至此,完成加工操作过程。
11.3.5生成刀位数据文件
如图11、23所示,单击“制造”、“CL数据”、“输出”、“选取一”、“操作”、“OP010”命令,弹出图11、24所示菜单。
单击“轨迹”、“文件”命令,勾选“输出类型”菜单中的“CL文件”、“MCD文件”与“交互”复选框,最后单击“完成”命令,弹出图11、25所示“保存副本”对话框。
默认以op010、ncl为文件名进行保存,并单击“确定”按钮,弹出图11、26所示“后置处理选项”菜单。
图11、23“选取特征”菜单图11、24“输出类型”菜单图11、25“保存副本”对话框
11.3.6后置处理
在“后置处理选项”菜单中,勾选“全部”与“跟踪”复选框,单击“完成”命令。
弹出图11、27所示“后置处理列表”菜单,单击菜单中“UNCX01、P20”命令,弹出图11、28所示“后置处理信息”对话框,单击“关闭”按钮。
再单击“轨迹”菜单中的“DoneOutput”命令与“CL数据”菜单中的“完成／返回”命令,完成后置处理。
到此,我们进行了一个完整的数控加工编程流程。
最后在菜单中单击“文件”、“保存”命令,保存整个文件。
经保存后可得下列文件:
cor_mfg、mfg（加工工艺文件）、cor_mfg、asm（装配文件）、cor_mfg、tph（刀具路径文件）、op010、ncl（CL数据文件）、op010、tap（G代码）及一些中间过程文件。
图11、26“后置处理选项”菜单图11、27“后置处理列表”菜单
图11、28“后置处理信息”对话框
11.4铣削加工方法与加工参数
11.4.1轮廓铣削
轮廓铣削加工主要用来进行垂直或倾斜轮廓的粗铣或精铣。
轮廓铣削中的轮廓必须就是连续的,倾斜度较小,常采用立铣刀或球头立铣刀在数控铣床或数控车铣床上进行加工。
创建NC工序的一般步骤如下。
1.建立轮廓铣削加工NC工序
单击图11、13中的“轮廓”,菜单项,并单击“完成”。
2.选择加工工艺设置项目
在序列设置菜单（图11、14）中,选择要进行参数设置的项目,并单击“完成”。
轮廓铣削加工一般情况下至少应选择“参数”及“曲面”两项;如果在前面的步骤中已设置了其中的参数,如刀具、坐标系等,在这里可不选择该项目。
图11、14中有别于其它加工序列设置菜单的项目如下。
（1）扇形凹口曲面:
待加工的曲面中有扇形凹口,系统将计算实际加工的曲面为整个曲面减去扇形凹口。
（2）检测曲面:
在加工时要设定对加工轮廓进行干涉检查的附加曲面。
（3）构建切削:
进行特殊刀具路径设定。
3.设置加工工艺参数
在制造参数菜单（图11、16）中,选择“设置”菜单项,并在如图11、17所示的对话框中进行参数设置。
这个对话框中给出了所有在轮廓加工中应设置的参数;右边就是各参数的值。
可选择要设置的参数,在输入栏内输入或选择参数值。
另外,在参数值显示区所显示的缺省参数,如果其值为“-1”,表示系统没有提供缺省值,必须设置该参数值;如果其值为“-”,表示可以不必设置该参数的值,一般就是采用系统缺省值或其它值。
加工工艺参数的意义如下
（1）CUT-FEED（切割进给）:
加工时刀具运动的进给速度,其单位为mm/min。
（2）步长深度:
分层铣削时每层的切削深度。
（3）PROF_STOCK_ALLOW（配置_毛坯）允许）:
侧向表面的加工预留量,必须小于或等于粗加工余量轮。
（4）检测允许的曲面毛坯:
干涉检查曲面允许误差值。
（5）侧壁扇形高度:
轮廓分层加工时,分层处残留高度值。
（6）SPINDLE_SPEED（转轴速率）:
主轴转速。
（7）COOLANT_OPTION（切削液设置）:
系统提供了充溢、喷淋雾、关闭、开、攻丝（攻螺纹）、穿过六种切削液喷牺方式。
（8）间隙距离:
安全高度,即快进运动结束、慢进给运动开始的高度。
设置完加工工艺参数后,在“参数树”对话框中选择“文件”菜单中的“保存”选项,保存设置,然后关闭参数树对话框。
4.选择要加工的面
在曲面拾取菜单（图11、19）中,选择待加工面选取方式,并单击“完成”。
完成选择对应的加工面。
系统提供了待加工面在模型上、在铣削体积块上或铣削曲面上三种方式。
如果选择了模型,则系统提示选择模型上的一个面作为待加工的面;若选择了铣削体积块,则系统提示选择体积块或建立体积块,并选择其上的面作为待加工面;如果选择了铣削曲面;则系统提示建立曲面或选择曲面,将其作为待加工面。
5.完成其它项目参数的设置
后面各种加工的创建NC工序步骤基本上与此类似。
11.4.2体积块铣削
体积块铣削加工主要针对含有型腔零件的粗加工及精加工,其特点就是逐层去除体积块中的材料,所有层切面都与退刀面平行,每层都就是平面加工,体积块中允许含有岛屿。
常采用立铣刀或球头立铣刀在数控铣床或数控车铣床上进行加工。
创建NC工序的一般步骤。
1.建立体积块铣削加工NC工序
单击图11、13中的“体积块”菜单项,、并单击“完成”。
2.选择加工工艺设置项目
在体积块铣削加工序列设置菜单（图11、29）中,选择要进行参数设置的项目,并单击“完成”体积块铣削加工的序列设置菜单与前面几种加工的序列设置菜单类似,其选择方法也相似,一般情况下至少应选择“参数”及“体积”两项。
图11、29“序列设置”莱单图11、30“参数树”对话框
图11、29中有别于其它加工序列设置菜单的项目如下。
（1）体积:
创建或选取体积块。
（2）窗口,创建或选取铣削窗口,它与体积项就是相互排斥的。
在窗口内的所有曲面被选择为要加工的面。
（3）封闭环:
选择了封闭环链曲面作为铣削对象。
（4）去除曲面:
指定或建立要从轮廓加工中去除的体积曲面。
（5）顶部曲面:
定义顶部曲面,它为在创建刀具路径就是刀具可穿透铣削体积的曲面。
（6）逼近薄壁:
选择铣削体积的侧面或铣削窗口的侧面,作为刀具切人材料的切人面。
3.设置加工工艺参数
参数设置对话框如图11、30所示。
体积块铣削加工参数树对话框中的加工工艺参数多数与前面的相似,但有以下特殊的参数。
（1）跨度:
相邻两刀具轨迹之间的距离,即行距。
（2）允许未加工毛坯:
粗加工余量。
（3）切割角:
刀具加工方向与数控加工坐标系X轴之间的夹角。
（4）扫描类型:
与前面的扫描类型相似,系统共提供了10种走刀方式,分别说明下。
类型1:
刀具连续走刀,遇到岛屿或凸起特征时自动抬刀。
类型2:
刀具连续走刀,遇到岛屿或凸起特征时环绕岛屿或沿凸起轮廓加工,不抬刀。
类型3:
刀具连续走刀,遇到岛屿或凸起特征时,刀具分区进行加工。
类型螺旋:
螺旋走刀。
类型1方向:
单方向切削加工,到一行终点,刀具抬刀后返回到下一行起点;遇到岛屿或凸起特征时自动抬刀。
TYPE_1_CONNECT:
单方向切削加工,到一行终点,刀具抬刀后返回到本行起点,然后下刀并移动到下一行的起点;遇到岛屿或凸起特征时自动抬刀。
常数—载人:
执行高速粗加工或轮廓加工（由粗糙选项决定）。
螺旋保持切割方向:
保持切削方向的螺旋走刀方式,两次切削之间用S形连接。
螺旋保持切割类型:
保持切削类型的螺旋走刀方式,两次切削之间用圆弧连接。
跟随硬壁:
切削轨迹形状与体积块的侧壁形状相似,两行轨迹之间间距固定。
（5）粗糙选项:
设置就是否加工侧面轮廓边界,系统共提供7种方式。
只有粗糙:
只加工内部,不加工侧面轮廓边界。
粗糙轮廓:
先粗加工内部区域,再加工侧面轮廓边界,即清根。
配置_&_粗糙（PROF_&_ROUGH）:
先加工侧面轮廓边界,再粗加工内部区域。
配置_只（PROF_ONLY）:
只加工侧面轮廓,不加工内部区域。
ROUGH_&_CLEAN_UP:
加工内部区域时清理侧面边界,不单独产生侧面轮廓边界加工。
口袋（POCKETING）:
采用腔槽加工方式进行加工。
仅—表面（FACES_ONLY）:
仅加工该体积块中所有平行于退刀面的平面（岛屿顶面与
体积块的底面）。
设置完加工工艺参数后,在“参数树”对话框中选择“文件”菜单中的“保存”选项,保存设置,然后关闭参数树对话框。
单击“制造参数”菜单中的“完成”命令,完成参数设置,弹出选取菜单。
4.选择或建立体积块
在制造模型中,选取先前创建的体积块或创建的体积块,并单击“完成”。
完成对应的待加工体积块的选取。
如果创建体积块,则需单击工具按钮
通过建立常规特征（如拉伸或去除）方式来创建体积块。
5.完成其它项目参数的设置
11.4.3曲面铣削
曲面铣削可用来铣削水平或倾斜的曲面,它就是Pro／ENC中应用最为灵活的一种加工方法,可以替代前面介绍的几种加工方法,多应用于模具曲面的加工。
常采用球头刀在3～5轴的数控铣床或数控车铣床上进行加工;创建NC工序的一般步骤如下:
1.建立曲面铣削加工NC工序
单击图11、13中的“曲面铣削”菜单项,并单击“完成”。
2.选择加工工艺设置项目
在序列设置菜单（图11、31）中,选择要进行参数设置的项目,井单击“完成”。
曲面铣削加工的序列设置菜单与前面相类似,仅有定义切割一项不同,其选择方法也相似,一般情况下至少应选择“参数”、“定义切割”及“曲面”三项。
定义切割:
定义曲面铣削方式,并指定适当参数。
3.设置加工工艺参数
在曲面铣削加工参数树对话框中的加工工艺参数多数与前面的相似,如图11、32所示,有下面两种参数不同。
图11、31“序列设置”菜单图11、32“参数树”对话框
（1）粗加工步距深度:
曲面粗加工时,分层铣削每层的切割深度。
（2）带选项:
相邻两刀具轨迹之向的连接方式,系统提供5种连接方式:
直线连接、曲线连接、弧连接、环连接、不定义连接方式。
4.选择要加工的曲面
在曲面拾取菜单（图11、19）中,选择待加工面选取方式,并单击“完成”。
完成选择对应的加工面。
5.定义切削方式
在切削定义对话框（图11、33）中选择切削方式,并定义相应的参数。
系统提供了如下的切削方式。
（1）直线切削:
加工轨迹就是一系列直线,主要用于形状相对简单的曲面。
它需进一步定义切削轨迹方向。
若方向就是相对于X轴,则需输入角度值;如就是按照曲面或边,则需选择参考平面或参考边,切削轨迹的方向平行于参考平面或参考边。
（2）自曲面等值线:
切削方向由待加工曲面的u—v轮廓来定义,加工轨迹沿着曲面的u（或v）参数等值线方向,一般用于单个或多个连续曲面与坐标系轴成一角度的情况。
它需进一步确定曲面的u、v方向,通过单击图中的
按钮可实现该步。
（3）切削线:
切削方向由一个或多个切削线或切削面决定,加工轨迹中第一行与最后一行的形状与切削线（面）相同,中间轨迹由待加工曲面与切削线（面）共同决定。
它用于较为复杂曲面、需较多加工控制的铣削。
对话框如图11、34所示。
它需进一步确定切削线（面）,可以定义这些切削线（面）为开放的或封闭的,及沿切削线的u、v方向同步情况。
图11、33“切削定义”对话框图11、34“切削线”对话框
（4）投影线切削:
将一个已设定好的加工轨迹线投影到曲面上,形成曲面加工轨迹。
常用于由扫描特征所形成的实体曲面加工,它可实现更多的加工控制。
它需进一步单击
按钮来选择已有的加工轨迹线,确定边界轮廓与原轨迹轮廓相同（在其上）、左偏移一个距离（左）、右偏移一个距离（右）,并输入偏移值,如图11、35所示。
图11、35“投影切削”对话框图11、36“局部选项“菜单
6.完成其它项目参数的设置
11.4.4局部铣削
局部铣削就是Pro／ENC提供的清根的加工方法,它就是用较小直径的刀具,针对前一次数控加工轨迹无法加工的空间范围再加工一次,常用在体积块铣削、轮廓铣削、曲面铣削等加工后剩余材料的加工;创建NC工序的一般步骤如下。
1.建立局部铣削加工NC工序
单击图11、13中的“局部铣削”菜单项,并单击“完成”。
2.选择局部铣削类型
在局部选项菜单（图11、36）中,选择局部铣削类型,并单击“完成”。
系统提供了四种局部铣削。
（1）NC序列:
计算某个已形成的NC加工轨迹的剩余材料,对这些材料作局部铣削。
（2）顶变角:
直接指定要清根的拐角。
（3）根据先前刀具:
对前—个刀具加工后的剩余材料进行计算,然后用本次加工设置的刀具进行局部加工。
（4）铅笔描绘踪迹:
清根加工。
如果选择了NC序列,则须选择要对哪个NC加工轨迹进行清根;若选择了其它三种类型之一,要清根的部位在后面确定。
3.选择加工工艺设置项目
在序列设置菜单中,选择其中要进行参数设置的项目,并点按“完成”。
局部铣削加工序列设置菜单项目与前面的相似,仅有参考序列一项独有的项目。
一般情况下选择刀具、参数两项。
参考序列:
选择一条NC加工轨迹作为局部铣削的参考。
4.设置加工工艺参数
局部铣削加工参数树对话框中的加工工艺参数多数与前面的相似,可在参数树对话枢中设置各类参数。
5.进行刀具的设置
6.完成其它项目参数的设置
11.4.5平面铣削
平面铣削主要用于大平面或精度要求较高的平面加工。
一般采用盘铣刀、大直径端铣刀或圆头铣刀在铣床或加工中心上进行加工。
创建NC工序的一般步骤如下。
1.建立平面铣削加工NC工序
单击图11、13中的“表面”菜单项,并单击“完成”。
2.选择加工工艺设置项目
在序列设置菜单（图11、37）中,选择要进行参数设置的项目,并单击“完成”。
序列设置菜单中,一般至少应选择“参数”及“曲面”两项;如果在前面的步骤中已设置了其中的参数,如刀具、坐标系等,在这里可不选择该项目。
3.设置加工工艺参数
在平面铣削加工参数树对话框中的加工工艺
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