第一篇：各種皮革加工工藝及介紹

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各種皮革加工工藝及介紹

各種經過皮面加工的皮革：

水染皮：指用牛、羊、豬、馬、鹿等頭層皮漂染各種顏色，上鼓摔松，并上光加工而成的各種軟皮。開邊珠皮：又稱為巾膜皮革，是沿著脊梁拋成兩半，并修去松皺的肚腩和四肢部分的頭層皮或二層的開邊牛皮，在其表面巾合各種凈色、金屬色、瑩光珍珠色、幻彩雙色或多色的pvc薄膜加工而成。漆皮：用二層皮坯噴涂各色化工原料后壓光或消光加工而成的皮革。

修面皮：是較差的頭層皮坯，表面進行拋光處理，磨去表面的疤痕和血筋痕，用各種滸色皮漿噴涂后，壓成粒面或光面效果的皮。

壓花皮：一般選用修面皮或開邊珠皮來壓制各自花紋或圖案而成。比如，仿鱷魚紋、晰蜴紋、鴕鳥皮紋、蟒蛇皮紋、水波紋、美觀的樹皮紋、荔枝紋、仿鹿紋等，還有各種條紋、花格、立體圖案或反映各種品牌形象的創意圖案等。

印花或烙花皮：選料同壓花皮一樣，只是加工工藝不同，是印刷或燙烙成有各種花紋或圖案的頭層或二層皮。

磨砂皮：將皮革表面進行拋光處理，并將粒面疤痕或粗糙的纖維磨蝕，露出整齊均勻的皮革纖維組織后再染成各種流行顏色而成的頭層或二層皮。

反絨皮：也叫猄皮，是將皮坯表面打磨成絨狀，再染出各種流行顏色而成的頭層皮。激光皮：也叫鐳射皮，引用激光技術在皮革表面蝕刻各種花紋圖案的新皮革品種。

再生皮：將各種動物的廢皮及真皮下腳料粉碎后，調配化工原料加工制作而成。其表面加工工藝同真皮的修面皮、壓花皮一樣，其特點是皮張邊緣較整齊，利用率高，價格便宜。但皮身一般較厚，強度較差，只適宜制作平價公文箱、拉桿套等定型工藝產品和平價皮帶，其縱切面纖維組織均勻一致，可辨認出流質物混合纖維的凝固效果。

人造革：也叫仿皮或膠料，是pvc和pu等人造材料的總稱。它是在紡織布基或無紡布基上，由各種不同配方的pvc和pu等發泡或覆膜加工制作而成，可以根據不同強度、耐磨度、耐寒度和色彩、光澤、花紋圖案等要求加工制成，具有花色品種繁多、防水性能好、邊幅整齊、利用率高和價格對真皮便宜的特點，但絕大部分的人造革，其手感和彈性無法達到真皮的效果；它的縱切面，可看到細微的氣泡孔、布基或表層的薄膜和干干巴巴的人造纖維。它是早期一直到現在都極為滸的一類材料，被普遍用來制作各種皮革制品，或部分的真皮材料。它日益制作工藝，正被二層皮的加工制作廣泛采用。如今，極似真皮特性的人造革以有生產面市，它的表面工藝極其基料的纖維組織，幾乎達到真皮的效果，其價格與國產頭層皮的價格不相上下。

第二篇：皮革工藝保養流程-文檔

皮 革 保 養 工 藝 流 程

? 光面革保養程序………………………………………1 ? 苯胺革、半苯胺革保養程序…………………………4 ? 無需上色的皮衣保養方法……………………………5 ? 皮毛一體皮衣保養程序………………………………6 ? 絨面革、磨砂革皮衣保養程序………………………8 ? 光面皮鞋上色程序……………………………………11 ? 光面皮鞋美容保養程序………………………………12 ? 那帕軟皮鞋上色程序…………………………………13 ? 白色旅游鞋上色程序…………………………………14 ? 磨砂、絨面鞋上色保養程序…………………………15 ? 金屬珠光鞋保養程序…………………………………16 ? 家用真皮沙發、汽車真皮座椅保養程序……………17

光面革保養程序

一、清洗

1.手工清洗：皮衣上的污垢，一般分油脂性污垢、粉塵、泥土等固體垢；鹽、汗漬、奶漬、血漬等特殊污垢，保養皮衣第一步就是一定要將皮衣上的臟污清洗干凈，否則上色后很難粘著牢固。光面革先用一份JB-Ｃ型清洗劑+10-15份60攝氏度溫水混合好,用中軟毛刷蘸一些,小面積一塊一塊地清洗,清洗后用潮濕超細纖維毛巾擦干凈,毛巾臟后用水漂洗,擰干,繼續使

用。特別柔軟的高檔光面皮(特別是進口皮)用DC1200高檔清洗劑清洗,清洗時手勁一定要輕,以防劃傷表面,面積要小,速度要快，以防含有臟污的清洗液向纖維內部滲透。特別臟污的領口、袖口用1份C型清洗劑+0.3份LSF去膜劑+2份開水混合均勻后使用，清洗越干凈越好，干透。

機器清洗：除手工清洗外，一般有實力、收活多的公司一般多采用機器洗滌，一般光面皮洗滌5-6分鐘，洗滌液溫度控制在 12℃，OLFAL300皮革干洗助劑加入量為四氯乙烯溶劑重量的1-2％，以10kg干洗機為例，單洗一件皮衣最多加入量為0.1kg OLFAL300皮革干洗助劑；一次洗6-7件皮衣一次加入量為0.5kg為宜，加入量太多會出現油膩感；如連續洗滌，可分次加入干洗助劑，一般一公斤助劑可干洗皮衣20件左右；如皮衣很臟，可加入0.3kg進口枧油到干洗液或將前處理劑刷涂到較污處，5分鐘內（不等干透）放入干洗機內洗滌；甩干一般為2分鐘，高級干洗機內有變頻調速裝臵，可緩慢進入高速甩干；如普通干洗機，只要過濾系統完善，也可以洗皮衣，甩干時分三次點甩；以防將皮衣拉傷，出現變形現象；烘干溫度控制在50℃內，時間一般50分鐘左右（不同機型視情況而定），干透。干洗的皮衣因在機器內已完成清洗、加脂工序，除特別硬的皮衣，一般無需要再做加脂和醋酸擦拭工序。目前我們洗皮衣一般都用皮毛兩用干洗機，這種機型具有低溫洗滌、變頻甩干、電子控溫烘干等多種功能。如果洗裘皮，我們建議使用高檔石油干洗機洗滌，淺色裘皮一定要用干凈的石油溶劑洗滌。

二、加脂柔軟OLFAL TZ

皮衣經長時間穿著，風吹、日曬、雨淋，都不同程度地出現板結、發硬，其原因是皮革內部的油脂流失造成的，這樣就需要給皮革補充營養，以使纖維得到潤滑，增加彈性和延長穿著壽命，具體方法為：將加脂劑用水浴溫得到60攝氏度（也可直接加熱）,用板刷均勻地刷到皮衣上,干透。注意:加脂柔軟劑不能噴涂,不能將剛刷完柔軟劑的皮衣暴曬,干后的皮衣用醋酸稀釋液均勻地擦一遍(一般用白醋兌現5 倍的溫水使用,用毛巾沾濕,擰半干)干透。

三、調色、上色

調出皮衣原有的顏色，按1份色膏+4-5份的樹脂+1份發泡劑+10滴交聯劑混合后，總量一件中長皮衣為50-60克，均勻地噴涂或刷涂到皮衣上，噴涂采用橫噴、豎噴十字交叉法，然后再大面積噴涂方法，如皮衣色差很大，可采用多次噴涂方法進行遮蓋，直到顏色一致為止。調色時要懂色彩組成，分清主色、次色，逐步加入，當顏色非常接近時在皮衣隱蔽部位試色，直到非常接近為止，噴涂上色時，注意不要噴太多，以噴均勻主，噴里面的皮子時，注意面積、劑量、氣量都要小，以防噴到內襯上。皮衣上色后，要求在20℃以上，溫度不能超過70％的環境內放臵8個小時，準備做下道工序，夏季一般有2各小時就可以做固定。注：環境溫度低于10℃時，皮衣會掉色。

注意：皮衣有褶皺，請在上色前熨燙，如果上色后再熨燙會出現變色現象。方法將家用調溫熨斗調到絲綢檔，墊一塊皮革專用熨布，在南韓產專用迷你小燙臺上熨燙，不要將熨斗在皮衣上停留，以防燙傷，有條件的可

用皮革夾板機熨燙整形。

四、固定、手感

(有SEW-30水性固定劑、SEW-30溶劑型固定劑、油光固定劑、黑固定劑等）（冬季可在固定劑內放入5-6滴交聯劑）

上色干透后的皮衣需做表層固定，固定劑內含有高檔手感劑，采用噴涂方式，方法同上色一樣，領口、袖口可多噴一些。如室內溫度太低，可采用電熱風輔助加熱，噴固定后要求在環境溫度20℃以上干燥12個小時出廠。如能達到50 ℃，有2個小時即可出廠。固定層具有固定顏色，增加涂層抗干濕擦能力，不吸塵土，不產生靜電，產生良好手感等多重作用。注意：不同風格的皮衣選用不同的固定劑，以恢復或保持皮衣原有的風貌，我處所經銷的SWE-30固定劑為軟綿手感、光澤為自然亮光；油光固定為產生油潤手感；苯胺固定產生軟綿，帶有細絨般的手感；黑固定劑專用于黑色皮衣做固定之用，產生良好的絲綢感，顧客在噴皮衣時視不同風格選用。SEW-30水性固定劑使用時按（100克水性固定劑+50克純凈水+30克手感劑混合使用）。高檔皮衣噴完固定劑后，再噴一遍MT-18絲綢手感劑，效果更佳（手感劑內可加入30%的顯色劑，使皮革顯的更加鮮亮，手感更好）。

注：所有原料保存溫度在5℃-40℃密封保存，特別是樹脂和色膏，不能凍傷，不能混進生水，保質期從生產日到失效日為一年。

苯胺革、半苯胺革保養程序

一、清洗（分手工清洗和機器干洗）

1.手工清洗：脖領、袖口的重度污垢可先用DJW去油噴劑噴一下，用手揉一揉，將粉撣掉，再用軟毛刷蘸DC-1200高檔清洗劑清洗，干透。

2.機器干洗：

苯胺革、淺色苯胺革需干洗，皮革干洗助劑加入量為1-2％四氯乙烯含量，單洗一件只需0.1kg/10kg機,容量大的機子可適當增加助劑含量,干洗溫度控制在12℃,洗滌時間5分鐘;甩干分三次點甩,甩三分鐘;烘干溫度控制在45℃以內,時間1小時左右,烘干為止.注意:苯胺革機洗一定要烘干,否則臟污沉積在皮纖維內,很難再洗干凈,洗時一定要用干凈液,特別臟的部位先將前處理劑均勻地噴或刷到皮衣上,在10分鐘內放入干洗機洗滌。干洗時放入10條不掉毛的白毛巾一同洗滌，延長洗滌時間到1個小時，烘干溫度控制在40℃，延長烘干時間，可有效防止滲黑膠現象。我們建議用過濾系統完善的高檔石油干洗機洗皮革，只要做好前處理，用干凈液洗，風險比用四氯機要小的多。

二、封閉

均勻噴涂陽離子封閉劑,熨燙整形，10分鐘后即可上色。

三、調色、上色

苯胺革調色最為重要，方法為（0.8份CX染水+0.2份色膏+4份苯胺樹脂+1份發泡劑+1份顯色劑+10滴交聯劑)總量為60克左右,視皮衣磨損程度而定,染水與色膏比例可進行調整,如皮衣磨損嚴重或臟污洗不凈,色膏的比例會占的多一些。上色采用輕噴法，不要一次噴的太多，否則樹脂向纖維內部滲透，皮板會發硬，上色后在環境溫度不低于20℃的條件下放臵8小時，直到干透，領口、袖口用電吹風輔助加熱。

四、固定、手感

噴苯胺專用固定劑（用時搖勻，因兩性溶劑所溶，苯胺固定劑長時間存放會出現分層），領口、袖口可多噴一些，在20℃以上的環境溫度下放臵12個小時出廠。有條件的顧客，可將皮衣放一寬松布袋內，把烘干機溫度調到45℃，加入25個像膠球，在機內摔軟40分鐘，效果更佳。如追求更好效果，可再噴一道MT-18絲綢手感劑。

用以上的方法保養的苯胺革絕不會發硬，且粒面清晰、光澤自然、手感柔軟舒適。因目前國內能保養苯胺革的公司不多，很多地區誤把苯胺革當普通光面革做，引起高額賠償。我處98年就引進意大利芬尼斯先進工藝和材料，保養苯胺革的技術多年來處在同行業領先水平。同樣，高檔類似絲綢的進口光面革也可以用此法保養，效果一樣顯著。

無需上色的皮衣保養方法

有些光面革、苯胺革、半苯胺革、皮毛一體皮衣，清洗后很干凈、不缺色，只是光澤暗淡，或領口袖口有少量磨損掉色，經局部補色后，噴顯色劑，兩分鐘皮衣就變得光亮、鮮艷、油潤、絲滑，手感非常好。該顯色劑是多功能高分子材料，使用方法簡單，效果明顯，成本低廉（中長皮衣只需1.8元，含清洗）是深受顧客喜愛的一種產品。對已保養完的皮衣，如光澤不亮、手感不好，可以噴顯色劑，噴完后用塑料袋密封過夜，效果更好。噴完顯色劑，表面再噴一下固定劑和手感劑，以防發粘。

注：顯色劑不能用于磨砂革、絨面革。

皮毛一體皮衣保養程序

皮毛一體服裝是經過剪裁的毛在里面，經過修飾的革向外，既利用動物的毛也利用動物的革制成的服裝。常見的有以下六種：

1、有光皮毛一體

2、無光皮毛一體（有淡淡的光澤、涂層很薄、手感豐滿、滲透性強）；

3、絨面皮毛一體；

4、磨砂皮毛一體；

5、仿舊皮毛一體；

6、印花皮毛一體。還有一種是裂面皮毛一體，市場很少見到。下面介紹六種皮衣的做法

1、有光皮毛一體做法：這種皮子既可干洗、也可水洗（詳見水洗皮革工藝流程），干后噴陽離子封閉劑，用調溫熨斗在60-70℃溫度下熨燙，里面的毛可用帶蒸汽的熨斗熨燙，氣不能給太大；干后調色，比例為（1份MD色膏+5份皮毛一體樹脂+1份發泡劑+10滴交聯劑）混合均勻后噴涂，如有磨損嚴重的部位，可用我公司的陽離子快干型補傷膏修補，干后噴SEW-30固定劑既可。

2、無光皮毛一體做法：既可干洗也可水洗，干透后噴CAT封閉劑，熨燙整形（方法同上）；調色比例為（0.5份CX染水+0.5份MD色膏+3份不成膜樹脂+6份絨面上色劑+13滴交聯劑)混合均勻,采用噴涂上色(注:不可刷涂)干后噴苯胺固定劑既可。

3、絨面和磨砂皮毛一體做法：既可干洗也可水洗，洗前對較臟處做預處理，方法如下：用1份C型清洗劑+5份熱水化開，用軟毛刷清洗較臟污處，10分鐘后洗滌，如洗后很干凈且掉色均勻，可噴恢復劑既可；如色花，可用如下方法上色（0.8份CX染水+0.2份MD色膏+2-3份不成膜樹脂+5-6份絨面上色劑+13滴交聯劑)混合均勻,采用噴涂上色(注:不可刷涂)上一遍

顏色后用專用理絨刷順一個方向將絨毛梳理,再噴一遍,直至顏色一致;干后噴冰醋酸固定劑(15％冰醋酸+85％水)再噴恢復劑既可,磨砂革和絨面革的上色在國內還沒有一家公司做到均勻一致,特別是經過穿著磨損嚴重的皮衣,上色更加困難,這一點需向顧客特別講明。

4、仿舊皮毛一體做法：此種皮衣如果是高檔的可干洗，如果是國產低檔皮衣最好不要干洗，因干洗很容易出現全身脫色現象，如人工再做出仿舊效果則很困難，對這種皮衣我們建議用水洗方法處理（詳見水洗皮革工藝流程）干后噴陽離子封閉劑，熨燙整形，再調色，比例為（1份染水+0.2份色膏+5份皮毛一體樹脂+2份發泡劑+10滴交聯劑)這樣將淺色上色,深色花紋自然露出,仍能保持雙色效果,干后噴苯胺固定劑,如有磨損,在上色前用陽離子補傷膏修補。

5、印花皮毛一體做法：采用水洗方法，干后整形，按絨面、磨砂皮毛一體方法調色、上色，有的印花為金屬印花，可調出對應金屬色局部補色。

絨面革、磨砂革保養程序

絨面革一般以羊皮、牛皮、鹿皮、豬皮為原皮，經過染色后再經磨絨機磨絨而成，質地柔軟、透氣良好、色彩鮮艷、穿著舒適；磨砂革一般以羊皮、牛皮制作的較多，如果是羊皮正面磨砂或磨絨制成的皮革為高檔皮革。此類皮革的清洗、上色比較困難，干洗容易出現掉色、收縮、變形，一經掉色，很難像光面革那樣均勻地補色，所以收活時不對顧客做百分百的承諾，因為據我們了解，目前國內外還沒有一家洗染店能把嚴重色花的磨砂革、絨面革翻新成很新的程度。目前我處掌握的技術能夠對此類皮革

水洗、上色（比較均勻），洗后干凈，上色后不發硬、不掉色，隨著不斷引進意大利的工藝和材料，可能對此類皮革有更好的解決方法?，F把我處保養此類皮革的方法寫出來，供大家參考。

一、干洗或水洗

1、用四氯乙烯干洗：要求干洗機具有低溫制冷（對溶液）、變頻甩干、低溫烘干等功能。淺色磨砂革、絨面革須用凈液洗滌，深色革和淺色革不能混洗，以防串色。洗前先做預處理，方法為：1份C型清洗劑+三份四氯乙烯+2份開水混合，對領口、袖口、下擺等較污處用軟毛刷蘸少許清洗劑刷洗；如果全身很臟，需將配好的混合液進行全身噴涂，在10分鐘內放入干洗機內洗滌。洗前先從扭扣收集器內加入50-100ML皮革干洗助劑和50ML干洗枧油，充分混合，再將溶液溫度降到12℃左右，才能將皮衣放入洗滌（注：將紐扣、拉鏈用布袋包好，以防劃傷皮革），一般洗5分鐘左右，然后利用變頻甩干，烘干，溫度控制在45℃內，烘干時間40-60分鐘，從觀察孔看溶液緩慢滴下為止，不能烘的太干，以防收縮變型。烘干時，可加入25個橡膠球助摔，效果更佳。

2、用石油溶劑干洗：先用石油前處理劑對較污處做洗前預處理，然后放入干洗機內洗滌，洗5-8分鐘，甩干，再烘干，方法同上。

3、用家用洗衣機水洗：（詳見皮革水洗工藝流程）

二、調色

比例為：（0.8份CX染水+0.2份MD色膏+2份不成膜樹脂+4-5份絨面上色劑+13滴交聯劑混合）,非常接近時在隱蔽部位試色。

三、噴色

采用輕噴法噴涂上色,上色前將絨毛用理絨銅刷順一個方向捋順,噴一遍后再將絨毛反方向捋順,再噴涂,直至顏色接近均勻為止。

四、固定,手感

上色1小時后,噴恢復劑,加入5滴交聯劑可起到固色作用。取活時用理絨刷將絨毛順一個方向整理即可。

皮革水洗工藝流程

適用范圍 ：磨砂革、絨面革、皮毛一體革、羊剪絨座墊

1.將1份（約100克）JB-C型清洗劑，用10倍左右的80℃熱水化開，用軟毛刷將皮衣較污處做洗前預處理，將剩余的混合液倒入裝有熱水（40℃左右）的洗衣機內，將皮衣放入洗衣機內洗滌，洗5分鐘左右，漂洗干凈，甩干，用手輕輕將皺紋抻開，待用。

2、取1份（約100克）KBL水洗助劑，用6倍左右的80℃熱水化開，取出100克待用，將剩余的混合液倒入裝有熱水（40℃左右）的洗衣機內，將皮衣放入洗衣機內浸泡10分鐘，取出甩干，用手輕輕將皺紋抻開，平行放臵（不可掛晾，否則肩膀處會出現鼓包），六到七成干時放入烘干機內烘干摔軟（加入25個像膠球），烘干溫度控制在50℃，烘干后從反面熨燙整形（不能給蒸汽），最好用恒溫夾板機整形，準備做下道工序。如果是光面革或是皮板露出的羊剪絨座墊，甩干后再將乳化好待用的助劑均勻地刷涂到皮板上一遍，效果更佳。注：羊毛燙成小辮子形狀的羊剪絨座墊不

能水洗。

光面皮鞋上色程序

一、所用材料：JB-C型清洗劑、加脂柔軟劑、補傷膏、封閉劑、強粘劑、超細色膏、家私革專用樹脂（或CAS-02特種樹脂）、裂面修復劑、發泡劑、交聯劑、溶劑型固定劑、防黃變固定劑。

二、所用工具：中軟毛刷、噴壺、毛巾、除皺器、皮鞋美容機、高霧化噴槍、靜音空壓機、高密度海綿、超細纖維毛巾、電吹風機、水砂紙。

三、工藝流程：

1、清洗：將JB-C型多功能清洗劑用10-15倍熱水乳化灌入噴壺，噴灑到皮鞋表面，用中軟毛刷清洗干洗、擦凈。

2、去皺：將加脂柔軟劑均勻地涂刷到皮鞋表面，10分鐘后用蒸汽除皺器除皺，用鞋撐將鞋撐好放入烘干定型箱內定型20-30分鐘，溫度不能過高，否則鞋底會開膠。

3、補傷：將陰離子補傷膏加8％左右的色膏再加少量的裂面修復劑，混合成漿糊狀，將磨損部位補傷，干透后用水砂紙打磨。

4、調色：1份色膏+3份家私專用樹脂（或02特種樹脂）+1份裂面修復劑+1份強粘劑+1份發泡劑+5-6滴交聯劑（總量以25克計算），混合均勻。

5、上色：將調好的顏色均勻地噴到皮鞋表面，完全干透，不宜噴的過多，可用電吹風輔助加熱。

6、固定：將溶劑型固定劑均勻地噴到皮鞋表面，如果是黑色皮鞋可噴黑色固定劑（搖勻使用）；如果是白色或淺色皮鞋，可先將SE-60防黃變固定劑用水稀釋0.5-0.8倍，再均勻地噴到鞋面上，完全干透。

7、拋光：將DC3700拋光蠟以1000轉/分鐘的速度打到羊毛輪上，然后在將鞋面在羊毛輪上拋光。

意大利工藝保養光面皮鞋程序

一、所用材料：清洗劑、加脂柔軟劑（代替除皺油）、DC4200高光無色鞋乳、DC4209棕色高光鞋乳、DC4219黑色高光鞋乳、DC3800無色填充蠟、DC3809棕色填充蠟、DC3819黑色填充蠟、AR6030無色高光蠟水、AR6049黑色自然光蠟水、DC3700拋光蠟、AR6300邊油。

二、所用工具：中軟毛刷、噴壺、毛巾、除皺器、皮鞋美容修飾機、天然海綿、細水砂紙。

三、工藝流程：

1、清洗：將JB-C型多功能清洗劑用10-15倍熱水乳化灌入噴壺，噴灑到皮鞋表面，用中軟毛刷清洗干凈擦凈。

2、去皺：將加脂柔軟劑均勻的涂刷到皮鞋表面，10分鐘后用蒸汽除皺器除皺；用鞋撐將鞋撐好放入烘干定型箱內定型20-30分鐘，溫度不能過高，否則鞋底會開膠。3.涂填充蠟：將DC3800系列填充蠟以800轉/分鐘的速度打到布輪上，再將鞋面在布輪上打磨，填充砂眼和細微劃痕。4.涂鞋乳：將DC4200系列鞋乳均勻地涂到皮鞋表面，干透，以800轉/分鐘的速度在布輪上打磨拋光。5.上光：將AR6030無色高光蠟水或AR6049黑色自然光蠟水均勻地手涂或噴涂到皮鞋表面，充分干透。6.拋光：將DC3700拋光蠟以1000轉/分鐘的速度打到羊毛輪上，然后在將鞋面在羊毛輪上拋光。7.涂邊油：將AR6300邊油加少量的色膏調出所需要的顏色，將鞋邊在砂布輪上輕輕打磨，將邊油均勻的涂上干透即可。

那帕軟皮鞋上色程序

一、所用材料：DC 1200高檔清洗劑、封閉劑、CX高濃度染水、MD超

細色膏、苯胺樹脂、強粘劑、苯胺固定劑、發泡劑、交聯劑、絲綢手感劑。

二、所用工具：中軟毛刷、噴壺、超細纖維毛巾、高霧化噴槍、靜音空壓機、電吹風。

三、工藝流程：

1、清洗：將DC 1200高檔清洗劑灌入噴壺，小面積噴涂，用中軟毛刷刷干凈，擦凈，這時皮面可能會滲透發黑，不要用電吹風吹干，一定要自然晾干，否則會出現水印痕跡。

2、封閉：將封閉劑+30%的強粘劑混合，均勻地噴涂于皮鞋表面，放臵10-30分鐘。

3、調色：（0.8份的染水+0.2份的超細色膏）+4份苯胺樹脂+1份強粘劑+2份發泡劑+5-6滴交聯劑（總量以25克計算）混合均勻。

4、上色：將調好的顏色均勻地噴到皮鞋表面，注意要輕噴，自然干透或10分鐘后用電吹風吹干。

5、固定：將苯胺固定劑充分搖勻輕噴于皮鞋表面，干透。

6、做手感：將絲綢手感劑輕噴于皮鞋表面。注：如需補傷，用陽離子補傷膏補。

白色旅游鞋上色程序

一、所用材料：JB-C型多功能清洗劑、強力去膜劑、水洗助劑、封閉劑、強粘劑、超白色膏、苯胺樹脂或CAS-02特種樹脂、裂面修復劑、交聯劑、防黃變固定劑、絲綢手感劑。

二、所用工具：中軟毛刷、毛巾、高霧化噴槍、靜音氣泵、天然海綿、電吹風。

三、工藝流程：

1、①正常清洗：將1份JB-C型清洗劑+0.3份水洗助劑+10-15份熱水乳化，用中軟毛刷蘸少量乳化液清洗鞋面。清洗鞋里襯也可用JB-C型清洗，干透。②重度臟污清洗：將1份JB-C型清洗劑+0.4份強力去膜劑+2-3份開水乳化，用中軟毛刷蘸少量乳化液清洗。③皮面發黃的清洗：1份增白粉+1份去漬還原粉+5-10份80℃的熱水混合均勻，用中軟毛刷蘸少量乳化液清洗鞋面。

2、封閉：將封閉劑+50％強粘劑混合均勻后噴涂于皮鞋表面，放臵10分鐘。

3、調色：1份超白色膏+4份特種樹脂+1份裂面修復劑+1份強粘劑+5滴交聯劑（總量以25克計算）混合均勻使用。

4、上色：可用天然海綿或毛刷刷涂上色，也可以噴涂。

5、固定：噴防黃變固定劑（1：0.5）兌水。

6、手感：將絲綢手感劑輕噴于皮鞋表面。

磨砂、絨面鞋上色保養程序

一、材料：JB-C型清洗劑、KBL-A水洗助劑、CX高濃度染水、MD超細色膏、SKIVNA不成膜樹脂、DC4356絨面上色劑、CT-13交聯劑、DC 4352恢復劑、DJW去油噴劑。

二、所用工具：中軟毛刷、起絨刷、進口理絨刷、南韓產磨砂橡皮、高霧化噴槍、靜音氣泵。

三、工藝流程：

1、清洗：不太臟的鞋，可先將JB-C型清洗劑用10-15倍熱水乳化，用毛刷蘸少量乳化液清洗表面，快速用超細纖維毛巾擦干凈；較臟的鞋按如下方法清洗：將JB-C型清洗劑和KBL水洗助劑按1：

0.5的比例混合，用12倍的60℃—80℃熱水乳化，用中軟毛刷蘸少量乳化液清洗鞋面。然后將乳化液加入10--20倍溫水把鞋全部放進去清洗，特別臟的鞋可重復此工序，然后甩干用衛生紙把鞋面包好防止出現水印，自然晾干。

2、起絨：用起絨刷起絨，局部用磨砂橡皮擦洗。

3、調色：（0.8份CX染水+0.2份MD超細色膏）+2-3份不成膜樹脂+6-7份絨面上色劑+5滴交聯劑（總量以25克計算）混合均勻使用。

4、上色：將調好的顏色均勻地噴到皮鞋表面，噴一遍用理絨刷順一個方向理絨;再噴一遍用理絨刷反方向理絨，采用反復多次輕噴法噴涂，不可一次噴多，直至顏色整體均勻為止。

5、固色：將DC4352恢復劑均勻的噴涂到皮鞋表面。如果清洗后的皮鞋整體掉色很輕或掉色很均勻，噴DC4352恢復即可，再理絨。

金屬珠光鞋保養程序

一、所用材料：JB-C型多功能清洗劑或DC1200高檔清洗劑、CAT封閉劑、UBH強粘劑、NF高細度金屬珠光粉(12種)、SEW-30溶劑型固定劑、MT-18絲綢手感劑。

二、所用工具：中軟毛刷、高霧化噴槍、靜音氣泵。

三、工藝流程：

1、清洗：將JB-C型多功能清洗劑用10-15倍熱水乳化灌入噴壺，噴灑到皮鞋表面，用中軟毛刷清洗干凈、擦凈。

2、封閉：將1份封閉劑+50％強粘劑混合均勻后噴涂于皮鞋表面，放臵10分鐘。

3、調色：將金屬粉1份+5--6份溶劑型固定劑，調出所要的顏色。

4、上色：將調好的顏色均勻地噴到皮鞋表面。

5、手感：將絲綢手感劑輕噴于皮鞋表面。

家用真皮沙發、汽車真皮保養程序

一、清洗 ：

1、普通臟污清洗：用1份JB-C型多功能清潔劑+0.5份KBL 水洗助劑+10-15倍的60-80℃熱水，用中軟毛刷清洗，清洗時注意手勁要 輕、面積要小、速度要快。

2、重度臟污清洗：用1份JB-C型多功能清潔劑+30-50%強力去膜劑+2份開水混合使用，用中軟的刷子進行清洗，再用超細纖維毛巾擦干凈。

二、補傷：

1、輕微磨損：用陽離子快干補傷膏進行修補，用高密度海綿按一下，該產品屬快速成膜的材料，注意沒有磨損部位不要涂到，否則會發亮。

2、重度磨損：用陰離子慢干補傷膏進行修補，加入少量裂面修復劑和少量色膏混合使用，該產品屬填充型材料，涂到表面后必須等它自然干透，不可用電吹風吹干，干透后用八百號水砂紙進行打磨，打磨時注意不要用力，否則會把補過的地方磨掉。

3、嚴重磨損：用皮子的纖維加膠水進行修補，使其具有抗拉伸性。

4、破洞修補：在缺皮部位下面墊一塊軟牛皮先粘好，再選一塊紋路和質感非常接近的皮子修補，縫隙處用慢干補傷膏進行修補。

三、調色 ： 一份MD色膏+4倍的樹脂（樹脂采用家私專用樹脂和裂面修

復劑3：2混合使用）+1份強粘劑+1份發泡劑+10滴交聯劑混合使用。

注：調好的顏色50克加入10滴交聯劑

四、上色 ：采用十字交叉法噴涂上色，不要噴涂過厚，補過傷的部位先用 毛筆刷涂一到兩遍，干后用水砂紙輕輕打磨，然后再整體噴涂上色,干透。

五、顯色 :上色后光澤如果暗淡就噴涂一遍顯色劑。

六、固定 :淺色真皮沙發或汽車真皮，先將1份防黃變固定劑+0.5份純凈 水再+0.3份手感劑混合均勻,采用噴涂法，經常磨損部位可多噴一點。

七、手感 :上完固定劑等完全干透后輕噴一遍手感劑。

八、防水 :輕噴一遍防滲防水劑，具有防水作用，使用時一份防滲劑加入 4份的水稀釋使用,此工序也可省略。

九、保養家用真皮沙發的關鍵技術是什么？

答：第一點：重度污垢的清洗。家用真皮沙發的清洗護理，多數人采用碧麗珠護理，碧麗珠是含硅油和少量清洗劑的一種液體蠟，它只能對皮革表層的浮塵起到清潔作用，有一定的上光作用，但重度污垢特別是毛孔里的污垢根本清洗不下來，所上的光沒幾天就沒有了；噴碧麗珠最嚴重的問題上是使皮革表面更加容易吸塵土，如果污垢不能清洗下來，再好的樹脂也不能滲到皮纖維里，浮在皮革表面很容易使上過的涂層脫落，所以，護理沙發第一步就是要徹底的清洗皮革，但不能采用堿性過大的清洗劑來清洗，這樣雖然能洗干凈，但給皮革造成了不可挽回的破壞，時間一長就會出現干裂現象，大大縮短皮革的使用壽命，正確的方法是采用中性或弱酸性的專用皮革清洗劑，我公司的真皮清潔劑就是中性的，它可以用熱水乳化，也可以用灑精、汽油、去膜劑、石油溶劑來溶解，對真皮沙發上的各類污垢有很好的去除效果，而且不傷皮革。

第二點：采用高彈性、高遮蓋力樹脂。因真皮沙發在使用期內要承愛無數次座臥，所以要求所上涂層要有很好的粘著力、抗拉伸和抗干濕擦能力，不能出現涂層脫落、掉色、爆裂、發粘現象，所以對樹脂有很高的要求，必須具有高粘著力但不粘、高彈性、高遮蓋力等性能，才能滿足其特殊要求，我公司的家私專用樹脂和裂面修復劑混合使用就能達到這一要求。

第三點：涂層必須具有高遮蓋力、防高溫變色性能。淺色真皮沙發上色后經過夏天高溫極易發生黃變或涂層顏色變深現象，主要原因是所用色膏不耐高溫，我公司提供的超細超白色膏和超細棕色膏、超細大紅色膏就具有高遮蓋力、耐高溫、防黃變性能，同時，固定劑采用我公司最新引進的防黃變固色劑，有效地解決了這一難題。第四點：涂層的防水、防污處理。很多后保養的真皮沙發抗濕擦能力都很差，稍微沾點水一擦就掉色，原因有多種：清洗不干凈，樹指質量太次沒有粘著力，調色比例失調，調色時色膏加的太多，沒加交聯劑或加的太少，我公司在有效解決真皮沙發上色后易掉色的難題后，又在最后一道工序上加了一道防水、防污處理，將防水防污劑用3倍溫水稀釋，均勻地噴涂于皮革表面，形成一道防水防污層，使皮革表面具有斥水、不吸塵土功能。

只要注意以上幾個關鍵點，嚴重按照工藝進行操作，就不會出現

問題。

十、保養汽車真皮的幾點注意事項是什么？

答：第一點：座椅的拆裝。汽車做為一種科技含量很高的產品，其座椅絕不是一個簡單的裝臵，高檔汽車真皮座椅具有電動八方向（最高有16個方向）可調、帶加熱、按摩、通風功能，后面帶DVD顯示屏，側面帶氣囊等多種功能，像沃樂沃汽車，在拆座椅時稍有不慎就有可能使側面氣囊彈出；很多高檔汽車像奔馳、寶馬、奧迪、雷克薩斯等品牌，如果拆座椅時不事先切斷總電源，等再把座椅裝上時，汽車就不能啟動了，原因是密碼亂了，高檔車的發動機有密碼鎖止功能，每次停車密碼就滾動變一次，如隨意拆裝座椅，就有可能造成密碼紊亂，不能著車，重新解密最少需800元以上，如果氣囊彈出，則需花1萬多元才能配上，所以要由4S 店的專業技師來拆裝。

第二點：采用高質量色膏和性能優異的樹脂。汽車是一個流動的物體，夏天車停在陽光下，車內溫度可升至60℃，如果色膏不是防黃變、耐高溫的，極易發生涂層顏色變黃變深現象，冬天停在室外，北方黑河、哈爾濱地區可達零下35℃，如果所用樹脂性能不過關，極易發生涂層凍裂現象，所以要做到高溫不粘、低溫不裂，必須采用性能優異的樹脂，同時固定劑也要采用防黃變固色劑。

第三點：涂層必須要有良好的抗濕擦能力和防霧能力。因汽車在夏天時車內溫度很高，再好的汽車空調也不能瞬間把車內溫度降下來，再加上人身上出汗，在真皮方向盤、座椅上很容易出現掉色現象；冬天車窗緊閉，人在車內呼出的哈氣凝結成水珠，也易造成對涂層的侵蝕，出現掉色現象，所以必須采用優質材料和先進的工藝來操作。

第四點：涂層的防滑功能。汽車真皮座椅護理，在做面層固定時，不易噴含手感處理劑多的固定劑，因汽車屬高速運動的物體，在緊急剎車時，人坐在上面，必須保證有足夠的摩擦力，如果太滑，就有可能造成對人體的傷害，所以汽車真皮護理還要考慮到涂層的摩擦系數。

第五點：涂層的防水、防污處理（同家用真皮沙發）

總之，汽車是高科技產品，必須在掌握足夠的專業知識時，才能從事這項護理工作。

技術咨詢：010-83530606

第三篇：PC塑料的注塑加工工藝介紹

PC塑料的注塑加工工藝介紹

PC通稱聚碳酸酯，由于其優良的機械性能，俗稱防彈膠。PC具有機械強度高、使用溫度范圍廣、電絕緣性能好（但防電弧性能不變）、尺寸穩定性好、透明等特點。在電工產品、電儀外殼、電子產品結構件上被廣泛使用。PC的改性產品較多，通常有添加玻璃纖維（GF）、礦物質填料（M）、化學阻燃劑、其它塑料等。PC的流動性較差，加工溫度較高，因此其許多級別的改性材料的加工需要專門的塑化注射結構。

1、塑料的處理

PC的吸水率較大，加工前一定要預熱干燥，純PC干燥120℃，改性PC一般用110℃溫度干燥4小時以上。干燥時間不能超過10小時。一般可用對空擠出法判斷干燥是否足夠。

再生料的使用比例可達20%。在某些情況下，可100%的使用再生料，實際份量要視制品的品質要求而定。再生料不能同時混合不同的色母粒，否則會嚴重損壞成品的性質。

2、注塑機的選用

現在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特別是電工產品，還須增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金產品成型時，對注塑機塑化系統的要求是混合好、耐腐蝕，常規的塑化螺桿難以做到，在選購時，一定要預先說明。華美達公司有專用的PC螺桿供客戶選用。

2、模具及澆口設計

常見模具溫度為80-100℃，加玻纖為100-130℃，小型制品可用針形澆口，澆口深度應有最厚部位的70%，其它澆口有環形及長方形。澆口越大越好，以減低塑料被過度剪切而造成缺陷。排氣孔的深度應小于0.03-0.06mm，流道盡量短而圓。脫模斜度一般為30′-1°左右。

4、熔膠溫度

可用對空注射法來確定加工溫度高低。一般PC加工溫度為270-320℃，有些改性或低分子量PC為230-270℃。

5、注射速度

多見用偏快的注射速度成型，如打電器開關件。常見為慢速→快速成型。

6、背壓

10bar左右的背壓，在沒有氣紋和混色情況下可適當降低。

7、滯留時間

在高溫下停留時間過長，物料會降質，放出CO2，變成黃色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理機筒。應用PS清理。

8、注意事項

有的改性PC，由于回收次數太多（分子量降低）或各種成分混煉不均，易產生深褐色液體泡。

第四篇：高速磨削加工工藝及應用

高速磨削加工工藝及應用

班級：測控技術與儀器 1122240 姓名：葉成權

指導教室：趙世萍

摘要

高速磨削加工屬于先進制造方法。與普通磨削比，它有很多優點，且集粗精加工于一身，能達到與車、銑、刨等切削加工相媲美的金屬磨除率，能實現對難磨材料的高性能加工。闡述了高速磨削加工工藝的確定，高速磨削加工在工業中的具體應用，以及進一步提高磨削速度的設想。

關鍵詞：高速磨削；加工工藝；應用 高速磨削概述

高速磨削是通過提高砂輪線速度來達到提高磨削效率和磨削質量的工藝方法。它與普通磨削的區別在于很高的磨削速度和進給速度，而高速磨削的定義隨時間的不同在不斷推進。20 世紀60年代以前，磨削速度在50 m/ s 時。即被稱為高速磨削；而20世紀90 年代磨削速度最高已達500 m/s。在實際應用中，磨削速度在100 m/ s 以上即被稱為高速磨削。高速磨削可大幅度提高磨削生產效率、延長砂輪使用壽命、降低磨削表面粗糙度值、減小磨削力和工件受力變形、提高工件加工精度、降低磨削溫度，能實現對難磨材料的高性能加工。隨著砂輪速度的提高，目前比磨削去除率已猛增到了3 000 mm3/mm·s 以上，可達到與車、銑、刨等切削加工相媲美的金屬磨除率。近年來各種新興硬脆材料（如陶瓷、光學玻璃、光學晶體、單晶硅等）的廣泛應用，更推動了高速磨削技術的迅猛發展。高速磨削技術是適應現代高科技需要而發展起來的一項新興綜合技術，集現代機械、電子、光學、計算機、液壓、計量及材料等先進技術于一體。日本先進技術研究會把高速加工列為五大現代制造技術之一。國際生產工程學會（CIRP）將高速磨削技術確定為面向21 世紀的中心研究技術之一。高速磨削加工工藝

高速磨削的加工工藝涉及磨削用量、磨削液及砂輪修整等方面，下面將分別進行闡述。

2.1 磨削用量選擇

在應用高速磨削工藝時，磨削用量的選擇對磨削效率、工件表面質量以及避免磨削燒傷和裂紋十分重要。表1 給出了磨削用量與砂輪速度的關系。除了砂輪速度以外，決定磨削用量的因素還有很多，因此應用中需綜合考慮加工條件、工件材料、砂輪材料、冷卻方式等因素，以選擇最優的磨削用量。

2.2 磨削液

在高速磨削過程中，所采用的冷卻系統的優劣常常能決定整個磨削過程的成敗。冷卻潤滑液的功能是提高磨削的材料去除率，延長砂輪的使用壽命，降低工件表面粗糙度值。它在磨削過程中必須完成潤滑、冷卻、清洗砂輪和傳送切削屑四大任務，與普通磨削液要求類似。

2.3 砂輪的修整

目前應用較為成熟的砂輪修整技術有：（1）ELID在線電解修整技術在線電解修整（electrolytic in—process dressing，簡稱ELID）是專門應用于金屬結合劑砂輪的修整方法，與普通的電解修整方法相比，具有修整效率高、工藝過程簡單、修整質量好等特點，同時它采用普通磨削液作為電解修整液，很好地解決了機床腐蝕問題。經ELID修整的4000 號鑄鐵結合劑金剛石砂輪成功地實現了工程陶瓷、硬質合金、單晶硅、光學玻璃等多種材料的精密鏡面磨削，表面粗糙度Ra 可達2～4 nm。（2）電火花砂輪修整技術

利用電火花修整可對任何以導電材料為結合劑的砂輪進行在線、在位修整，易于保證磨削精度，不會腐蝕設備，修整力小，對小直徑及極薄砂輪的修整較為方便，同時整形效率高、修銳質量好；磨料周圍不殘留結合劑，修銳強度易于控制。（3）杯形砂輪修整技術

采用杯形砂輪修整器修整超硬磨料成形砂輪，其修整效率及修整精度都比傳統的成形砂輪修整方法要高，可達到零誤差的砂輪表面。砂輪修整后的磨削性能實驗表明磨削力明顯減小，磨削性能良好，且砂輪使用壽命長。

（4）電解—機械復合整形技術

運用此法可在短時間內將砂輪修整到較高的表面質量及形狀精度，為砂輪的精密修整提供了良好的條件。高速磨削的應用

高速磨削的應用技術有高速深切磨削、高速精密磨削、難磨材料及硬脆材料的高速磨削。

3.1 高速深切磨削

以砂輪高速、高進給速度和大切深為主要特點的高效深磨（high efficiencydeep grinding，簡稱HEDG）技術是高速磨削在高效加工方面的應用之一。高效深磨技術起源于德國。1979年德國P.G.Werner博士預言了高效深磨區的存在合理性，開創了高效深磨的概念，并在1983 年由德國Guhring Automation公司創造了當時世界上最具威力的60 kW強力磨床，轉速397 0 0 1 為10000 r/min，砂輪直徑為400 mm，砂輪圓周速度達到100～180 m/s，標志著磨削技術進入了一個新紀元。1996 年由德國Schaudt 公司生產的高速數控曲軸磨床，是具有 高效深磨特性的典型產品，它能把曲軸坯件直接由磨削加工到最終尺寸。德國Aachen工業大學宣稱，該校已采用了圓周速度達到500 m/s的超高速砂輪，此速度已突破了當前機床與砂輪的工作極限。高速深切磨削可直觀地看成是緩進給磨削和高速磨削的結合。與普通磨削不同的是高效深磨可通過一個磨削行程，完成過去由車、銑、磨等多個工序組成的粗精加工過程，獲得遠高于普通磨削加工的金屬去除率（磨除率比普通磨削高100～1 000 倍），表面質量也可達到普通磨削水平。例如，采用陶瓷結合劑砂輪以120m/s 的速度磨削，比磨削率可達500～1000 mm3/mm·s，比車削和銑削高5倍以上。英國用盤形CBN砂輪對低合金鋼51CrV4進行了146 m/s 的高效深磨試驗研究，材料去除率超過400 mm3/mm·s。高效成形磨削作為高效深磨的一種也得到廣泛應用，并可借助CNC系統完成更復雜型面的加工。此項技術已成功地用于絲杠、螺桿、齒輪、轉子槽、工具溝槽等以磨代銑加工。日本豐田工機、三菱重工等公司均能生產CBN高速磨床。GP-33 型高速磨床采用CBN砂輪以120 m/s 磨削速度實現對工件不同部位的自動磨削。美國Edgetrk Machine公司也生產高效深磨 機床，該公司主要發展小型3 軸、4軸和5 軸CNC成型砂輪，可實現對淬硬鋼的高效深磨，表面質量可與普通磨削媲美。高速深切磨削具有加工時間短（一般為0.1～10 s）、磨削力大、磨削速度高的特點，除了應具備高速磨削的技術要求外，還要求機床具有高的剛度。

3.2 高速精密磨削

高速精密磨削（precision high speed grinding）是采用高速精密磨床，并通過精密修整微細磨料磨具，采用亞微米級切深和潔凈加工環境獲得亞微米級以下的尺寸精度。高速精密磨削主要是高速外圓磨削。即使用150～200 m/s的砂輪周速和CBN 砂輪，配以高性能CNC 系統和高精度微進給機構，對凸輪軸、曲軸等零件外圓回轉面進行高速精密磨削加工的方法。它既能保證高的加工精度，又可獲得高的加工效率。這一技術在日本應用最為廣泛。例如，使用豐田工機株式會社GCH63B型CNC高速外圓磨床來磨削加工余量達5 mm的球墨鑄鐵凸輪軸，比磨削率可達174 mm3/mm·s，砂輪磨削比可達33500。以表面粗糙度Rz3 μm為上限，砂輪經過一次修整可連續磨削60 個工件，磨后表面呈現殘余壓應力，并可從毛坯直接磨為成品，省去了車工序及工序間的周轉。豐田工機GZ50 型CNC高速外圓磨床上裝備了其最新研制的Toyoda State Bearing 軸承，使用轉速在200 m/s 的薄片陶瓷結合劑立方氮化硼砂輪對軸類零件進行一次性縱磨來完成整個工件的柔性加工過程，并首先在曲軸銷加工中應用成功。在M104CNS/CBN 高速外圓磨床上安裝了帶有神經網絡自學習功能的數控系統，使得磨床的加工性能更加完善。德國Guhring Automation 公司RB625高速外圓磨床上，使用CBN 砂輪可將毛坯一次磨成主軸，每分鐘可磨除2 kg金屬。高速磨削技術的研究

高速磨削技術正為世界工業發達國家所重視，并已開始進入實用化階段。我國在高速磨削技術研究利用方面和國外相比有較大差距，大力加強高速磨削技術的研究、推廣和應用，對提高我國機械制造業的加工水平和加快新產品開發具有十分重要的意義。

高速磨削技術的研究，主要從制約切削速度的各個方面進行研究。（1）發展高功率高速主軸。

（2）研制適應高速磨削的新穎砂輪，這樣才能提高磨削速度。（3）磨床結構的改進。

為了盡可能降低機床在高速時由于砂輪不平衡引起的振動，應配置在線自動平衡系統，以使機床在不同轉速時，始終處于最佳的運行狀態。為了提高生產效率和工件的加工精度，則應采用高速、高效和高精度進給驅動系統。比如在平面磨床上采用直線電機替代絲杠螺母傳動；在進行偏心磨削時，外圓磨床除了須具備高速滑臺系統外，還要配備高速數控系統，以保證工件的精度及較高的生產率。（4）優化冷卻潤滑系統。除了要注意冷卻潤滑液本身的化學構成外，其供給系統也十分重要。因此，在研制高速磨床時，必須配置高壓的冷卻潤滑供給系統。（5）磨削速度向超音速邁進。

高速磨削應用研究的下一個目標將是沖破音速大關，把磨削速度提高到350 m/s 以上，進而使500 m/s 的磨削速度在工業應用上成為可能。當然，單就磨削速度一個參數并不能全面評價磨削過程的優劣，最佳的磨削速度應是磨削過程經濟效益最好時的速度。這一最佳速度，必須經過改進機床設計，優化切削條件和配套系統等深入研究才能達到。

第五篇：《數控加工工藝及設備》教案

《數控加工工藝及設備》教案

內

容

備

注

第一章

數控加工工藝及設備基礎

第一節

機床數控技術與數控加工設備概述

一、機床中有關數控的基本概念

1．數字控制（數控）及數控技術

一般意義的數字控制是指用數字化信息對過程進行的控制，是相對模擬控制而言的。機床中的數字控制是專指用數字化信號對機床的工作過程進行的可編程自動控制，簡稱為數控（NC）。這種用數字化信息進行自動控制的技術就叫數控技術。

2．數控系統

是實現數控技術相關功能的軟硬件模塊的有機集成系統，是數控技術的載體，它能自動閱讀輸入載體上事先給定的程序，并將其譯碼，從而使機床運動并加工零件。

在其發展過程中有硬件數控系統和計算機數控系統兩類。

早期的數控系統主要由數控裝置、主軸驅動及進給驅動裝置等部分組成，數字信息由數字邏輯電路來處理，數控系統的所有功能都由硬件實現，故又稱為硬件數控系統（NC系統）。

3．計算機數控系統

是以計算機為核心的數控系統，由裝有數控系統程序的專用計算機、輸入輸出設備、可編程邏輯控制器（PLC）、存儲器、主軸驅動及進給驅動裝置等部分組成，習慣上又稱為CNC系統。CNC系統已基本取代硬件數控系統（NC系統）。

4．開放式CNC系統

國際電子與電氣工程師協會提出的開放式CNC系統的定義是：一個開放式CNC系統應保證使開發的應用軟件能在不同廠商提供的不同的軟硬件平臺上運行，且能與其它應用軟件系統協調工作。

根據這一定義，開放式CNC系統至少包括以下五個特征：

（1）對使用者是開放的：應可以采用先進的圖形交互方式支持下的簡易編程方法，使得數控機床的操作更加容易；

（2）對機床制造商是開放的：應允許機床制造商在開放式CNC系統軟件的基礎上開發專用的功能模塊及用戶操作界面；

（3）對硬件的選擇是開放的：即一個開放式CNC系統應能在不同的硬件平臺上運行；

（4）對主軸及進給驅動系統是開放的：即能控制不同廠商提供的主軸及進給驅動系統；

《數控加工工藝及設備》教案

內

容

（5）對數據傳輸及交換等是開放的。

開放式CNC系統是數控系統未來發展的方向。5．數控機床

是指應用數控技術對其加工過程進行自動控制的機床。國際信息處理聯盟第五技術委員會對數控機床作了如下定義：數控機床是一種裝有程序控制系統的機床，該系統能邏輯地處理具有特定代碼或其它符號編碼指令規定的程序。

備

注

二、數控機床的組成

1．計算機數控裝置（CNC裝置）

計算機數控裝置是計算機數控系統的核心。其主要作用是根據輸入的零件加工程序或操作命令進行相應的處理，然后輸出控制命令到相應的執行部件（伺服單元、驅動裝置和PLC等），完成零件加工程序或操作者所要求的工作。它主要由計算機系統、位置控制板、PLC接口板、通訊接口板、擴展功能模塊以及相應的控制軟件等模塊組成。

2．伺服單元、驅動裝置和測量裝置

伺服單元和驅動裝置包括主軸伺服驅動裝置及主軸電機和進給伺服驅動裝置及進給電機。測量裝置是指位置和速度測量裝置，它是實現主軸、進給速度閉環控制和進給位置閉環控制的必要裝置。主軸伺服系統的主要作用是實現零件加工的切削運動，其控制量為速度。進給伺服系統的主要作用是實現零件加工的成形運動，其控制量為速度和位置，特點是能靈敏、準確地跟蹤CNC裝置的位置和速度指令。

3．控制面板

控制面板又稱操作面板，是操作人員與數控機床（系統）進行信息交互的工具。操作人員可以通過它對數控機床（系統）進行操作、編程、調試或對機床參數進行設定和修改，也可以通過它了解或查詢數控機床（系統）的運行狀態。它是數控機床的一個輸入輸出部件，主要由按鈕站、狀態燈、按鍵陣列（功能與計算機鍵盤一樣）和顯示器等部分組成。

4．控制介質與程序輸入輸出設備

控制介質是記錄零件加工程序的媒介，是人與機床建立聯系的介質。程序輸入輸出設備是CNC系統與外部設備進行信息交互的裝置，其作用是將記錄在控制介質上的零件加工程序輸入CNC系統，或將已調試好的零件加工程序通過輸出設備存放或記錄在相應的介質上。目前數控機床常用的控制介質和程序輸入輸出設備是磁盤和磁盤驅動器等。

此外，現代數控系統一般可利用通訊方式進行信息交換。這種方式是實現CAD／CAM的集成、FMS（柔性制造系統）和CIMS（計算機集成制造系統）的基本技術。目前在數控機床上常用的通訊方式有：

（1）串行通訊；（2）自動控制專用接口；（3）網絡技術。

《數控加工工藝及設備》教案

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容

5．PLC、機床I/O電路和裝置

PLC是用于進行與邏輯運算、順序動作有關的I/O控制，它由硬件和軟件組成；機床I/O電路和裝置是用于實現I/O控制的執行部件，是由繼電器、電磁閥、行程開關、接觸器等組成的邏輯電路。它們共同完成以下任務：

（1）接受CNC的M、S、T指令，對其進行譯碼并轉換成對應的控制信號，控制輔助裝置完成機床相應的開關動作；

（2）接受操作面板和機床側的I/O信號，送給CNC裝置，經其處理后，輸出指令控制CNC系統的工作狀態和機床的動作。

6．機床本體

機床本體是數控系統的控制對象，是實現加工零件的執行部件。它主要由主運動部件（主軸、主運動傳動機構）、進給運動部件（工作臺、拖板以及相應的傳動機構）、支承件（立柱、床身等）以及特殊裝置、自動工件交換（APC）系統、自動刀具交換（ATC）系統和輔助裝置（如冷卻、潤滑、排屑、轉位和夾緊裝置等）組成。

備

注

三、數控機床的分類

1．按控制功能分類（1）點位控制數控機床

這類數控機床僅能控制兩個坐標軸帶動刀具或工作臺，從一個點（坐標位置）準確地快速移動到下一個點（坐標位置），然后控制第三個坐標軸進行鉆、鏜等切削加工。它具有較高的位置定位精度，在移動過程中不進行切削加工，因此對運動軌跡沒有要求。點位控制的數控機床主要用于加工平面內的孔系，主要有數控鉆床、數控鏜床、數控沖床、三坐標測量機等。

（2）直線控制數控機床

這類數控機床可控制刀具或工作臺以適當的進給速度，從一個點以一條直線準確地移動到下一個點，移動過程中能進行切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內調節?，F代組合機床采用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶著多軸箱軸向進給進行鉆、鏜等切削加工，它可以算作一種直線控制的數控機床。

（3）輪廓控制數控機床

這類數控機床具有控制幾個坐標軸同時協調運動，即多坐標軸聯動的能力，使刀具相對于工件按程序規定的軌跡和速度運動，能在運動過程中進行連續切削加工。這類數控機床有用于加工曲線和曲面形狀零件的數控車床、數控銑床、加工中心等?，F代的數控機床基本上都是這種類型。若根據其聯動軸數還可細分為2軸（X、Z軸聯動或X、Y軸聯動）、2.5軸（任意2軸聯動，第3軸周期進給）、3軸（X、Y、Z3軸聯動）、4軸（X、Y、Z和A或B4軸聯動）、5軸（X、Y、Z和A、C或X、Y、Z和B、C或X、Y、Z和A、B5軸聯動）聯動數控機床，聯動坐標軸數越多，則加工程序的編制越難，通常3軸聯動以上的零件加工程序只能采用自動編程系統編制。

2．按進給伺服系統類型分類

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容

按數控系統的進給伺服子系統有無位置測量反饋裝置可分為開環數控機床和閉環數控機床，在閉環數控系統中根據位置測量裝置安裝的位置又可分為全閉環和半閉環兩種。

（1）開環數控機床

開環數控機床采用開環進給伺服系統。開環進給伺服系統沒有位置測量反饋裝置，信號流是單向的（數控裝置→進給系統），故系統穩定性好。但由于無位置反饋，精度相對閉環系統來講不高，其精度主要取決于伺服驅動系統和機械傳動機構的性能和精度。該系統一般以步進電機作為伺服驅動元件。它具有結構簡單、工作穩定、調試方便、維修簡單、價格低廉等優點，在精度和速度要求不高、驅動力矩不大的場合得到廣泛應用。

（2）半閉環數控機床

半閉環數控系統的位置檢測點是從驅動電機（常用交、直流伺服電機）或絲杠端引出，通過檢測電機和絲杠旋轉角度來間接檢測工作臺的位移量，而不是直接檢測工作臺的實際位置。由于在半閉環環路內不包括或只包括少量機械傳動環節，可獲得較穩定的控制性能，其系統穩定性雖不如開環系統，但比閉環要好。另外，在位置環內各組成環節的誤差可得到某種程度的糾正，位置環外不能直接消除的如絲杠螺距誤差、齒輪間隙引起的運動誤差等，可通過軟件補償這類誤差來提高運動精度，因此在現代CNC機床中得到了廣泛應用。

（3）閉環數控機床

閉環進給伺服系統的位置檢測點是工作臺，它直接對工作臺的實際位置進行檢測。理論上講，可以消除整個驅動和傳動環節的誤差、間隙和失動量，具有很高的位置控制精度。但由于位置環內的許多機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，很容易造成系統不穩定。因此閉環系統的設計、安裝和調試都有相當的難度，對其組成環節的精度、剛性和動態特性等都有較高的要求，價格昂貴。這類系統主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數控機床等。

3．按工藝用途（機床類型）分類

（1）切削加工類

即具有切削加工功能的數控機床。在金屬切削機床常用的車床、銑床、刨床、磨床、鉆床、鏜床、插床、拉床、切斷機床、齒輪加工機床等中，國內外都開發了數控機床，而且品種越來越細。比如，在數控磨床中不僅有數控外圓磨床，數控內圓磨床，集可磨外圓、內圓于一機的數控萬能磨床，數控平面磨床，數控坐標磨床，數控工具磨床，數控無心磨床，數控齒輪磨床，還有專用或專門化的數控軸承磨床，數控外螺紋磨床，數控內螺紋磨床，數控雙端面磨床，數控凸輪軸磨床，數控曲軸磨床，能自動換砂輪的數控導軌磨床（又稱導軌磨削中心）等等，還有工藝范圍更寬的車削中心、加工中心、柔性制造單元（FMC）等。

（2）成型加工類

是具有通過物理方法改變工件形狀功能的數控機床。如數控折彎機、數控沖床、數控彎管機、數控旋壓機等。

備

注

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容

（3）特種加工類

是具有特種加工功能的數控機床。如數控電火花線切割機床，數控電火花成型機床，帶有自動換電極功能的“電加工中心”，數控激光切割機床，數控激光熱處理機床，數控激光板料成型機床，數控等離子切割機等。

（4）其它類型

一些廣義上的數控設備。如數控裝配機、數控測量機、機器人等。

備

注

四、數控機床的基本結構特征和主要輔助裝置

1．數控機床的基本結構特征

（1）機床剛性提高，抗振性能大為改善；（2）機床熱變形降低；（3）機床中間傳動環節減少；

（4）機床各個運動副間的摩擦系數較??；（5）機床功能部件增多。2．數控機床的主要輔助裝置

數控機床的輔助裝置是一個完整的機器或裝置，其作用是完成配合機床對零件加工的輔助工作。諸如切削液或油液處理系統中的冷卻過濾裝置，油液分離裝置，吸塵吸霧裝置，潤滑裝置及輔助主機實現傳動和控制的氣、液動裝置等，雖然這些裝置在某些自動化或精密型非數控機床上已配備使用，但是，數控機床要求配備的裝置的質量、性能更為精化。

除上述通用輔助裝置外，還有對刀儀、自動排屑器、物料儲運及上下料裝置等。

五、數控機床的規格、性能和可靠性指標

1．規格指標

規格指標是指數控機床的基本能力指標，主要有以下幾方面：

（1）行程范圍和擺角范圍

行程范圍是指坐標軸可控的運動區間，它反映該機床允許的加工空間，一般情況下工件輪廓尺寸應在加工空間的范圍之內。擺角范圍是指擺角坐標軸可控的擺角區間，也反映該機床的加工空間。

（2）工作臺面尺寸

它反映該機床安裝工件的最大范圍，通常應選擇比最大加工工件稍大一點的面積，這是因為要預留夾具所需的空間。

（3）承載能力

它反映該機床能加工零件的最大重量。

（4）主軸功率和進給軸扭矩

它反映該機床的加工能力，同時也可間接反映機床的剛度和強度。

（5）控制軸數和聯動軸數

數控機床的控制軸數通常是指機床數控裝置能夠控制的進給軸數。數控機床控制軸數與數控裝置的運算處理能力、運算速度及內存容量等有關。聯動軸數是指數控機床同時控制多個進給軸，使它們按規定的路線和進給速度所確定的規律運動的進給軸數目。它反映數控機床的曲面加工能力。

（6）刀庫容量

是指刀庫能存放加工所需刀具的數量，它反映該機床能加工工序內容的多少。目前常見的中小型加工中心多為16~60把，大型加工中心達

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100把以上。

2．性能指標

（1）分辨率與脈沖當量

分辨率是指兩個相鄰的分散細節之間可以分辨的最小間隔。對測量系統而言，分辨率是可以測量的最小增量；對控制系統而言，分辨率是可以控制的最小位移增量。數控裝置每發出一個脈沖信號，反映到機床移動部件上的移動量，通常稱為脈沖當量。脈沖當量是設計數控機床的原始數據之一，其數值的大小決定數控機床的加工精度和表面質量。脈沖當量越小，數控機床的加工精度和加工表面質量越高。

（2）最高主軸轉速和最大加速度

最高主軸轉速是指主軸所能達到的最高轉速，它是影響零件表面加工質量、生產效率以及刀具壽命的主要因素之一。最大加速度是反映主軸速度提速能力的性能指標，也是加工效率的重要指標。

（3）最高快移速度和最高進給速度

最高快移速度是指進給軸在非加工狀態下的最高移動速度，最高進給速度是指進給軸在加工狀態下的最高移動速度，它們也是影響零件加工質量、生產效率以及刀具壽命的主要因素。

另外，還有換刀速度和工作臺交換速度，它們也是影響生產效率的性能指標。3．可靠性指標

（1）平均無故障時間MTBF（Mean time between failures）

它是指一臺數控機床在使用中平均兩次故障間隔的時間，即數控機床在壽命范圍內總工作時間和總故障次數之比，即

MTBF?總工作時間

總故障次數備

注

很顯然，這段時間越長越好。

（2）平均修復時間MTTR（Mean time to restore。）

它是指一臺數控機床從開始出現故障直到能正常工作所用的平均修復時間，即

MTTR?總故障停機時間

總故障次數考慮到實際系統出現故障總是難免的，故對于可維修的系統，總希望一旦出現故障，修復的時間越短越好，即希望MTTR越短越好。

（3）平均有效度A 如果把MTBF看作設備正常工作的時間，把MTTR看作設備不能工作的時間，那么正常工作時間與總時間之比稱為設備的平均有效度A，即

A?平均無故障時間MTBF ?平均無故障時間?故障平均修復時間MTBF?MTTR平均有效度反映了設備提供正確使用的能力，是衡量設備可靠性的一個重要指標。

六、數控機床的精度項目及檢驗

數控機床的精度項目主要包括幾何精度、定位精度和切削精度。1．主要幾何精度項目及檢驗

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數控機床的幾何精度

是綜合反映機床的關鍵零部件及其組裝后的幾何形位誤差的指標。該指標可分為兩類：一類是對機床的基礎件和運動大件（如床身、立柱、工作臺、主軸箱等）的直線度、平面度、垂直度等的要求，如工作臺面的平面度，各坐標方向移動的直線度和相互垂直度，X、Y（立式）或X、Z（臥式）坐標方向移動時工作臺面的平行度，X坐標方向移動時工作臺面T形槽側面的平行度等；另一類是對機床主軸的要求，如主軸的軸向竄動，主軸孔的徑向跳動，主軸箱移動時主軸軸線的平行度，主軸軸線與工作臺面的垂直度（立式）或平行度（臥式）等。

以臥式加工中心為例，主要有以下各項：（1）X、Y、Z坐標的相互垂直度；（2）工作臺面的平面度；

（3）X軸和Z軸移動工作臺面的平行度；（4）主軸回轉軸心線對工作臺面的平行度；（5）主軸在X、Y、Z各軸方向移動的直線度；（6）X軸移動工作臺邊界定位基準面的平行度；

（7）工作臺中心線到邊界定位器基準面之間的距離精度；（8）主軸軸向跳動；（9）主軸孔徑向跳動。

幾何精度常用檢測工具有精密水平儀、精密方箱、直角尺、平尺、千分表、測微儀、高精度主軸心棒等。

2．定位精度的項目及檢驗

數控機床定位精度是指機床各運動部件在數控裝置的控制下空載運動所能達到的位置準確程度。根據各軸能達到的位置精度就能判斷出加工時零件所能達到的精度。

（l）直線運動定位精度

是指數控機床的移動部件沿某一坐標軸運動時實際值與給定值的接近程度，其誤差稱為直線運動定位誤差。

Xij??Pij??Pj

（1-1）

Xij??Pij??Pj

（1-2）i=1，2，3??n

代表向每一目標趨近的次數；

j=1，2，3??m

代表目標位置。

備

注

n次單向趨近目標位置Pj時，可得到單向平均位置偏差Xj?和Xj?的值。Xj??n Xj??n?Xi?1nnij?

（1-3）

?Xi?1ij?

（1-4）

這樣可得到從正、負方向趨近目標位置Pj時的反向差值Bj。

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容

Bj?Xj??Xj?

（1-5）n次單向趨近目標位置Pj時的標準偏差Sj?和Sj?為

備

注

Sj??1n?11n?1??Xi?1nnij??Xj???

2（1-6）

Sj????Xi?1ij??Xj?2

（1-7）

定位精度A可分為單向定位精度Au和雙向定位精度Ab二種。單向定位精度Au是取正、負方向趨近目標位置時定位誤差中的最大值。正、負方向趨近目標位置時的定位精度如下：

?

A??3S??3S??

（1-9）雙向定位精度A為?X??3S??、?X??3S??中的最大值與?X??3S??、?X??3S??中的最小值之差值，即

A??X?3S???X?3S?

（1-10）

Au??Xj??3Sj?max?Xj??3Sj?min

（1-8）

ujjmaxjjminb????X??????Xjjjjjjjjbjjmaxjjmin正常情況下，實際加工的某一坐標軸任意兩點間的距離誤差大約為該軸雙向定位精度的2倍。

（2）直線運動的重復定位精度

是指在同一臺數控機床上，應用相同程序、相同代碼加工一批零件，所得到結果的一致程度。一般情況下，重復定位精度是正態分布的偶然性誤差，它影響一批零件加工的一致性，是反映軸運動精度穩定性的最基本指標。

重復定位精度R為標準偏差Sj?和Sj?中最大值的6倍，即

R?6?Sj?max

（1-11）（3）直線運動的反向誤差B

直線運動的反向誤差也叫失動量，是該坐標軸進給傳動鏈上驅動部件（如伺服電動機、伺服液壓馬達和步進電動機等）的反向死區及各機械運動傳動副的反向間隙和彈性變形等誤差的綜合反映。誤差越大，則定位精度和重復定位精度也越差。

B?Bjmax

（1-12）

（4）直線運動的原點返回精度（回零精度）

是指數控機床各坐標軸達到規定零點的準確程度，其誤差稱為回零誤差。實質上是該坐標軸上一個特殊點的重復定位精度。

（5）分度精度A

是指分度工作臺在分度時指令要求回轉的角度值與實際回轉的角度值的差值。

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容

A?Qj?3Sj備

注

??max?Qj?3Sj??min

（1-13）

3．切削精度的項目及檢驗

機床的切削精度是一項綜合精度指標，它不僅反映了機床的幾何精度和定位精度，同時還反映了試件的材料、環境溫度、刀具性能以及切削條件等各種因素造成的誤差。

（1）鏜孔精度檢查

（2）端銑刀銑削平面精度檢查

（3）直線銑削精度檢查

（4）斜線銑削精度檢查（5）圓弧銑削精度檢查

七、數控機床的主要功能

1．多軸控制功能

是指CNC系統能控制和能聯動控制數控機床各坐標軸的進給運動的功能。CNC系統的控制進給軸有：移動軸和回轉軸，基本軸和附加軸。

2．準備功能

即G功能——指令機床運動方式的功能。3．多種函數插補功能和固定循環功能

插補功能是指數控系統進行零件表面（平面或空間曲面）加工軌跡插補運算的功能。一般CNC系統僅具有直線和圓弧插補，較為高檔的數控系統還具有拋物線、橢圓、極坐標、正弦線、螺旋線以及樣條曲線等插補功能。

在數控加工中，有些加工內容如鉆孔、鏜孔、攻螺紋等，所做的動作需要循環且十分典型，數控系統預先將這些循環動作用G代碼進行定義，在加工時使用這類G代碼，可大大簡化編程工作量，此即固定循環功能。

4．補償功能

（1）刀具半徑和長度補償功能

該功能能實現按零件輪廓編制的程序控制刀具中心的軌跡，以及在刀具半徑和長度發生變化（如刀具更換、刀具磨損）時，可對刀具半徑或長度作相應的補償。該功能由G指令或T指令實現。

（2）傳動鏈誤差、反向間隙誤差補償功能

螺距誤差補償可預先測量出螺距誤差和反向間隙，然后按要求輸入CNC裝置相應的儲存單元內，在加工過程中進行實時補償。

（3）智能補償功能

外界干擾產生的隨機誤差，可采用人工智能、專家系統等方法建立模型，實施智能補償。如熱變形引起的誤差，裝置將會在相應地方自動進行補償。

5．主軸功能

是指數控系統對切削速度的控制功能。主要有以下五種控制功能：（1）主軸轉速（切削速度）——實現刀具切削點切削速度的控制功能，單位為r／min（m／min）。

（2）恒線速度控制——實現刀具切削點的切削速度為恒速的控制功能。

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（3）主軸定向控制——實現主軸周向定位于特定點的控制功能。（4）C軸控制——實現主軸周向任意位置的控制功能。

（5）切削倍率——實現人工實時修調切削速度，即通過面板的倍率開關在0％~200％之間對其進行實時修調。

6．進給功能

是指數控系統對進給速度的控制功能。主要有以下三種控制功能：（1）進給速度——控制刀具或工作臺的運動速度，單位為mm／min；（2）同步進給速度——實現切削速度和進給速度的同步，單位為mm／r，用于加工螺紋；

（3）進給倍率——實現人工實時修調進給速度，即通過面板的倍率開關在0％~200％之間對其進行實時修調。

7．宏程序功能

通過編輯子程序中的變量來改變刀具路徑和刀具位置的功能。8．輔助功能

即M功能——規定主軸的起、停、轉向，工件的夾緊和松開，冷卻泵的接通和斷開等機床輔助動作的功能。

9．刀具管理功能

是實現對刀具幾何尺寸和刀具壽命的管理及刀具選擇功能。刀具幾何尺寸是指刀具的半徑和長度，這些參數供刀具補償功能使用。刀具壽命是指總計切削時間，當某刀具的時間壽命到期時，CNC系統將提示用戶更換刀具。另外，CNC系統都具有T功能即刀具號管理功能，它用于標識刀庫中的刀具和自動選擇加工刀具。

10．人機對話功能

在CNC裝置中配有單色或彩色陰極射線管，俗稱顯示器（CRT），通過軟件可實現字符和圖形的顯示，以方便用戶操作和使用。主要功能有：菜單結構的操作界面；數據及零件加工程序的輸入及環境編輯；系統和機床參數、狀態、故障信息的顯示、查詢等。

11．自診斷功能

是指CNC系統防止故障發生及故障診斷、故障定位和防止故障擴大的功能。12．通訊功能

通訊功能是指CNC裝置與外界進行信息和數據交換的功能。

備

注

第二節

數控加工原理與數控加工工藝概述

數控加工

是根據零件圖樣及工藝要求等原始條件編制零件數控加工程序（簡稱為數控程序），輸入數控系統，控制數控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。

數控加工技術

是將普通金屬切削加工、計算機數控、計算機輔助制造等技

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容

術綜合的一門先進加工技術。在以上各個領域的進步推動下，尤其是計算機技術的飛速發展下，數控加工技術正從深度、廣度上對機械加工技術進行革命性的變革。

備

注

一、數控加工原理

1．數控加工的過程

首先要將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸速度和進給速度的變換、冷卻液的開關、工件和刀具的交換等控制和操作，都按規定的代碼和格式編成加工程序，然后將該程序送入數控系統。數控系統則按照程序的要求，先進行相應的運算、處理，然后發出控制命令，使各坐標軸、主軸以及輔助動作相互協調，實現刀具與工件的相對運動，自動完成零件的加工。

2．數控加工中的數據轉換過程（1）譯碼

譯碼程序的主要功能是將用文本格式（通常用ASCⅡ碼）表達的零件加工程序，以程序段為單位轉換成刀補處理程序所要求的數據結構（格式），該數據結構用來描述一個程序段解釋后的數據信息。它主要包括：X、Y、Z等坐標值，進給速度，主軸轉速，G代碼，M代碼，刀具號，子程序處理和循環調用處理等數據或標志的存放順序和格式。

（2）刀補處理（計算刀具中心軌跡）

為方便編程，零件加工程序通常是按零件輪廓或按工藝要求設計的進給路線編制的，而數控機床在加工過程中控制的是刀具中心（準確說是刀位點）軌跡，因此在加工前必須將編程軌跡變換成刀具中心的軌跡。刀補處理就是完成這種轉換的處理程序。

（3）插補計算

數控編程提供了刀具運動的起點、終點和運動軌跡，而刀具怎么從起點沿運動軌跡走向終點則由數控系統的插補裝置或插補軟件來控制。該程序以系統規定的插補周期?T定時運行，它將由各種線形（直線、圓弧等）組成的零件輪廓，按程序給定的進給速度F，實時計算出各個進給軸在?T內的位移指令（?X1、?Y1、?），并送給進給伺服系統，實現成形運動。

（4）PLC控制

CNC系統對機床的控制分為對各坐標軸的速度和位置的“軌跡控制”和對機床動作的“順序控制” 或稱“邏輯控制”。后者是指在數控機床運行過程中，以CNC內部和機床各行程開關、傳感器、按鈕、繼電器等開關信號狀態為條件，并按預先規定的邏輯關系對諸如主軸的起停、換向，刀具的更換，工件的夾緊、松開，液壓、冷卻、潤滑系統的運行等進行的控制。PLC控制就是實現上述功能的功能模塊。

數控加工原理就是將預先編好的加工程序以數據的形式輸入數控系統，數控系統通過譯碼、刀補處理、插補計算等數據處理和PLC協調控制，最終實現零件

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容 的自動化加工。

備

注

二、數控加工工藝和數控加工工藝過程的概念、主要內容及特點

（一）數控加工工藝和數控加工工藝過程的概念

1．數控加工工藝

是采用數控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數控加工工藝過程。數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生、發展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數控加工實踐的經驗總結。

2．數控加工工藝過程

是利用切削工具在數控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態等，使其成為成品或半成品的過程。

（二）數控加工工藝和數控加工工藝過程的主要內容（1）選擇并確定進行數控加工的內容；（2）對零件圖紙進行數控加工的工藝分析；（3）零件圖形的數學處理及編程尺寸設定值的確定；（4）數控加工工藝方案的制定；（5）工步、進給路線的確定；（6）選擇數控機床的類型；

（7）刀具、夾具、量具的選擇和設計；（8）切削參數的確定；

（9）加工程序的編寫、校驗與修改；

（10）首件試加工與現場問題處理；（11）數控加工工藝技術文件的定型與歸檔。

（三）數控加工工藝的特點 1．數控加工工藝內容要求具體、詳細 2．數控加工工藝要求更嚴密、精確

3．制定數控加工工藝要進行零件圖形的數學處理和編程尺寸設定值的計算 4．制定數控加工工藝選擇切削用量時要考慮進給速度對加工零件形狀精度的影響

5．制定數控加工工藝時要特殊強調刀具選擇的重要性 6．數控加工工藝的特殊要求

7．數控加工程序的編寫、校驗與修改是數控加工工藝的一項特殊內容

三、數控加工工藝與數控編程的關系

1．數控程序

輸入數控機床，執行一個確定的加工任務的一系列指令，稱為數控程序或零件程序。

2．數控編程

即把零件的工藝過程、工藝參數及其它輔助動作，按動作順序和數控機床規定的指令、格式，編成加工程序，再記錄于控制介質即程序載體（磁盤等），輸入數控裝置，從而指揮機床加工并根據加工結果加以修正的過程。

3．數控加工工藝與數控編程的關系

數控加工工藝分析與處理是數控編程

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容 的前提和依據，沒有符合實際的、科學合理的數控加工工藝，就不可能有真正可行的數控加工程序。而數控編程就是將制定的數控加工工藝內容程序化。

備

注

第三節

數控機床的坐標系統一、數控機床的坐標系

1．標準坐標系和運動方向

標準坐標系采用右手直角笛卡兒定則。基本坐標軸為X、Y、Z并構成直角坐標系，相應每個坐標軸的旋轉坐標分別為A、B、C。

基本坐標軸X、Y、Z的關系及其正方向用右手直角定則判定，拇指為X軸，食指為Y軸，中指為Z軸，圍繞X、Y、Z各軸的回轉運動及其正方向?A、?B、?C分別用右手螺旋定則判定，拇指為X、Y、Z的正向，四指彎曲的方向為對應的A、B、C的正向。與?X、?Y、?Z、?A、?B、?C相反的方向相應用帶“′”的?X′、?Y′、?Z′、?A′、?B′、?C′表示。注意，?X′、?Y′、?Z′之間不符合右手直角笛卡兒定則。

由于數控機床各坐標軸既可以是刀具相對于工件運動，也可以是反之，所以ISO標準規定：

（l）不論機床的具體結構是工件靜止、刀具運動，或是工件運動、刀具靜止，在確定坐標系時，一律看作是刀具相對靜止的工件運動。

（2）機床的直線坐標軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。

（3）坐標軸名（X、Y、Z、A、B、C）不帶“′”的表示刀具運動；帶“′”的表示工件運動，如圖1-16所示。

（4）增大工件與刀具之間距離的方向為坐標軸正方向。2．坐標軸判定的方法和步驟（1）Z軸

規定平行于機床主軸軸線的坐標軸為Z軸。對于有多個主軸或沒有主軸的機床（如刨床），標準規定垂直于工件裝夾面的軸為Z軸。對于能擺動的主軸，若在擺動范圍內僅有一個坐標軸平行主軸軸線，則該軸即為Z軸，若在擺動范圍內有多個坐標軸平行主軸軸線，則規定其中垂直于工件裝夾面的坐標軸為Z軸。

規定刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向（?Z）。（2）X軸

對于工件旋轉的機床，X軸的方向是在工件的徑向上，且平行于橫滑座，刀具離開工件旋轉中心的方向為X軸正方向；對于刀具旋轉的立式機床，規定水平方向為X軸方向，且當從刀具（主軸）向立柱看時，X正向在右邊；對于刀具旋轉的臥式機床，規定水平方向仍為X軸方向，且從刀具（主軸）尾端向工件看時，右手所在方向為X軸正方向。

（3）Y軸

《數控加工工藝及設備》教案

內

容

Y軸垂直于X、Z坐標軸。Y軸的正方向根據X和Z坐標軸的正方向按照右

備

注

手直角笛卡兒定則來判斷。

（4）旋轉運動A、B和C

A、B和C表示其軸線分別平行于X、Y和Z坐標的旋轉運動。A、B和C的正方向可按右手螺旋定則確定。

（5）附加坐標軸的定義

如果在X、Y、Z坐標以外，還有平行于它們的坐標，可分別指定為U、V、W。若還有第三組運動，則分別指定為P、Q和R。

（6）主軸正旋轉方向與C軸正方向的關系

主軸正旋轉方向

從主軸尾端向前端（裝刀具或工件端）看順時針方向旋轉為主軸正旋轉方向。對于普通臥式數控車床，主軸的正旋轉方向與C軸正方向相同。對于鉆、鏜、銑、加工中心機床，主軸的正旋轉方向為右旋螺紋進入工件的方向，與C軸正方向相反。所以不能誤認為C軸正方向即為主軸正旋轉方向。

二、機床坐標系與工件坐標系

1．機床坐標系與機床原點、機床參考點

（1）機床坐標系

機床坐標系是機床上固有的坐標系，是用來確定工件坐標系的基本坐標系，是確定刀具（刀架）或工件（工作臺）位置的參考系，并建立在機床原點上。機床坐標系各坐標和運動正方向按前述標準坐標系規定設定。

（2）機床原點

現代數控機床都有一個基準位置，稱為機床原點，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置，其作用是使機床與控制系統同步，建立測量機床運動坐標的起始點。

（3）機床參考點

與機床原點相對應的還有一個機床參考點，它也是機床上的一個固定點，通常不同于機床原點。一般來說，加工中心的參考點設在工作臺位于負極限位置時的一基準點上。

2．工件坐標系與工件坐標系原點（1）工件坐標系

編程人員在編程時設定的坐標系，也稱為編程坐標系。（2）工件坐標系原點

也稱為工件原點或編程原點，一般用G92或G54~G59指令指定。（3）工件坐標系坐標軸的確定

坐標原點選定后，接著就是坐標軸的確定。工件坐標系坐標軸確定的原則為：根據工件在機床上的安放方向與位置決定Z軸方向，即工件安放在數控機床上時，工件坐標系的Z軸與機床坐標系Z軸平行，正方向一致，在工件上通常與工件主要定位支撐面垂直；然后，選擇零件尺寸較長方向或切削時的主要進給方向

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內

容

為X軸方向，在機床上安放后，其方位與機床坐標系X軸方位平行，正向一致；過原點與X、Z軸垂直為Y軸，根據右手定則，確定Y軸的正方向。

3．裝夾原點

有的機床還有一個重要的原點，即裝夾原點，是工件在機床上安放時的一個重要參考點。

備

注

第四節

插補原理及與加工精度和加工效率的關系

一、數控加工軌跡控制原理——插補原理

插補的任務就是要根據進給速度的要求，完成在輪廓起點和終點之間的中間點的坐標值計算。目前常用的插補方法有兩類：脈沖增量插補法和數據采樣插補法。

（一）脈沖增量插補

脈沖增量插補是模擬硬件插補的原理，把計算機每次插補運算產生的指令輸出到伺服系統，伺服系統根據進給脈沖進給，以驅動工作臺運動。計算機每發出一個脈沖，工作臺移動一個基本長度單位（脈沖當量），并且每次插補的結果僅產生一個行程增量，每進給一步（一個脈沖當量），計算機就要進行一次插補運算，進給速度受計算機插補速度的限制，因此很難滿足現代數控機床高速度的要求。

（二）數據采樣插補法

數據采樣插補原理是將加工一段直線或圓弧的時間劃分為若干相等的插補周期，每經過一個插補周期就進行一次插補計算，算出在該插補周期內各坐標軸的進給量，邊計算邊加工，若干次插補周期后完成一個曲線段的加工，即從曲線段的起點走到終點。數據采樣插補是根據用戶程序的進給速度，將給定輪廓曲線分割為每一插補周期的進給段，即輪廓步長。每一個插補周期，執行一次插補運算，計算出下一個插補點（動點）坐標，從而計算出下一周期各個坐標的進給量，如?X、?Y等，進而得出下一插補點的指令位置。插補周期可以等于采樣周期，也可以是采樣周期的整倍數。對于直線插補，動點在一個插補周期內運動的直線段與給定直線重合。對于圓弧插補，動點在一個插補周期內運動的直線段以弦線（或切線、割線）逼近圓弧。

圓弧插補常用弦線逼近的方法。如圖1-25所示，用弦線逼近圓弧，會產生逼近誤差er。設?為在一個插補周期內逼近弦所對應的圓心角、r為圓弧半徑，則

???

er?r?1?cos?

（1-14）

2?????將上式中的cos??用冪級數展開，得

?2?

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容

???er?r?1?cos?

2??2?????2?4????2???r?1??1??????

2!4!????????備

注

??28r

（1-15）

設T為插補周期，F為刀具進給速度，則進給步長（或插補步長）l為 l?TF 用進給步長l代替弦長，有

??lr?TFr

將上式代入式（1-15），得

l21?TF? er???

（1-16）

8r8r

式（1-16）反映了逼近誤差er與插補周期T、進給速度F和圓弧半徑r的關系。

根據式1-16，可以得到一個關系式：

l?8er允r

（1-17）式中

er允——輪廓曲線允許的逼近誤差；

r——圓弧半徑；

l——輪廓步長，即單位時間（插補周期）內的進給量。

二、插補原理、進給速度與加工精度和加工效率的關系

從式1-16可以看出，逼近誤差與進給速度、插補周期的平方成正比，與圓弧半徑成反比。較小的插補周期，可以在小半徑圓弧插補時允許較大的進給速度。從另一角度講，進給速度、圓弧半徑一定的條件下，插補周期越短，逼近誤差就越小。對于一個確定的數控系統，插補周期一般是固定的，插補周期確定之后，一定的圓弧半徑，應有與之對應的最大進給速度限定，以保證逼近誤差er不超過允許值。對脈沖增量插補，進給速度越快，則脈沖當量值越大，加工誤差也就越大，插補周期越短，插補精度越高；進給速度越快，插補精度越低，但效率越高。當加工精度要求很高（如微米級）時，在數控系統一定的情況下，進給速度的快慢將影響工件的形狀精度，同時自然影響加工效率。

第五節

當今國際數控加工技術的發展趨勢

1．高速切削 2．高精度加工 3．復合化加工 4．控制智能化

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容

具體體現在以下幾個方面：（l）加工過程自適應控制技術（2）加工參數的智能優化與選擇（3）故障自診斷功能（4）智能化交流伺服驅動裝置 5．互聯網絡化

6．計算機集成制造系統（Computer Integrated Manufacturing System，縮寫為CIMS）

一般認為CIMS應由下列六個子系統組成：（1）計算機輔助經營和生產管理系統；

（2）計算機輔助產品設計／制造等開發工程系統；（3）自動化制造加工系統；（4）計算機輔助儲運系統；（5）全廠質量控制系統；（6）數據庫與通信系統。

計算機集成制造系統的發展可以實現整個機械制造廠的全盤自動化，成為自動化工廠或無人化工廠，是自動化制造技術的發展方向。

備

注