秦少鋒

【摘 要】數(shù)控裁剪機刀頭是執(zhí)行數(shù)控裁剪機剪裁運動的關(guān)鍵部件，但是數(shù)控裁剪機的工作環(huán)境比較惡劣，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，數(shù)控裁剪機刀頭容易受到損壞。文章主要介紹了數(shù)控裁剪機刀頭的結(jié)構(gòu)，提出了其出現(xiàn)故障的原因，并對故障產(chǎn)生的原因進行分析，對數(shù)控裁剪機刀頭的故障排除有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】裁剪機刀頭;故障檢測;維護分析

【中圖分類號】TG659 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）10-0036-02

0 引言

紡織工業(yè)是中國重要的輕工業(yè)之一，在國民經(jīng)濟中占有一席之地。隨著紡織工業(yè)對自動化機器的采用程度逐漸提升，采用傳統(tǒng)的技術(shù)使用手工裁剪設(shè)備進行生產(chǎn)時，由于效率低，一種高效率、高性能的服裝裁剪設(shè)備應(yīng)運而生，取代了傳統(tǒng)方式。在當前背景下，高頻振動刀的數(shù)控裁剪機被研發(fā)出來，它具有機器自動化性能優(yōu)異，生產(chǎn)加工速度快，產(chǎn)品加工時間短，材料使用率高，材料裁剪質(zhì)量好，以及不受人為因素影響等諸多優(yōu)點，因此深受各大服裝企業(yè)的青睞。

數(shù)控切割機刀頭是執(zhí)行數(shù)控切割機切割運動的關(guān)鍵部件。然而，數(shù)控切割機對工作環(huán)境的要求相當苛刻。在長期運行期間，數(shù)控切割機的刀頭容易損壞，如果刀頭的振動超過規(guī)定的范圍，可能會導(dǎo)致軸承或電路板損壞，電機鎖緊、螺母松動，偏心軸下降，這些都可能導(dǎo)致刀頭性能下降甚至不可用，使生產(chǎn)加工受到影響，還可能引發(fā)重大安全事故，例如刀片飛出。刀片在高速運轉(zhuǎn)下，損壞程度是無法估量的。因此，非常有必要診斷和分析刀頭。刀頭故障分析可以指導(dǎo)刀頭的維護工作，為企業(yè)節(jié)省大量的人力、物力，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 數(shù)控裁剪機刀頭結(jié)構(gòu)

數(shù)控裁剪機刀頭是數(shù)控裁剪機的重要部位，它主要把電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成上下重復(fù)直線運動對布料進行裁剪，使被切割后的材料邊緣更完整（如圖1所示）。

在活動座架上設(shè)置有振動機構(gòu)，該振動機構(gòu)驅(qū)動上下來回振動，偏心軸在鎖緊螺母的作用下與電機上的電機軸連接，偏心軸與滾動軸承相連接，連接環(huán)與滾動軸承連接，偏心軸轉(zhuǎn)動使連接環(huán)上下運動，連接環(huán)與連接桿通過螺栓連接。電機在工作時旋轉(zhuǎn)帶動偏心軸，從而使連接環(huán)帶動連接桿使刀片進行上下往復(fù)的切割運動。

2 刀頭常見故障類型

刀頭如果在運行時出現(xiàn)故障，刀頭的振動一般都會發(fā)生變化，加工時聲音也會產(chǎn)生變化。因此，可利用聲音判斷刀頭是否出現(xiàn)問題，如果出現(xiàn)問題，刀頭的噪聲會變大。刀頭的振動是由小變大的漸進過程，一般是緩慢發(fā)生的，但是有時候刀頭的振動也會突然開始變大。便攜式振動檢測儀用于采集數(shù)控切割機刀頭的振動信號，利用時域、頻域等指標分析故障原因，找出故障點，進而有針對性地規(guī)劃和維護，以確保生產(chǎn)的順利進行。

2.1 偏心軸配重質(zhì)量

當?shù)额^的振動增大時，特別是當振動突然變大時，大多數(shù)情況是由偏心軸的偏心質(zhì)量引起的。偏心軸偏心的主要原因如下：刀頭在加工過程中，由于加工問題，存在偏心質(zhì)量;偏心軸在高速運轉(zhuǎn)的情況下，與軸承之間的摩擦?xí)鸩痪鶆虻哪p或腐蝕（如圖2所示）;偏心軸與連接環(huán)存在加工誤差。

偏心軸質(zhì)量偏心的振動特性：①水平方向的振動最大，主要是隨著轉(zhuǎn)動頻率的變化而變化;②波形近似為正弦波;③水平方向和垂直方向之間的相位差約90°;④隨著偏心軸轉(zhuǎn)動速度的增加，刀頭振動幅度越大。

通過在現(xiàn)場進行轉(zhuǎn)子動平衡實驗，可以解決刀頭質(zhì)量偏心引起的振動問題。

2.2 軸承異常

刀頭軸承出現(xiàn)故障的情況主要有以下幾種：①軸承安裝不當。軸承的裝配有問題，如軸承安裝尺寸偏差較大或者軸承在安裝過程中是使用蠻力進行安裝，導(dǎo)致軸承承受的載荷不均勻。②軸承表面損壞。在對軸承的運送過程中，如果由于載體或路面等原因，受到過振幅較小的振動，造成軸承滑動磨損，或者在安裝過程中有其他雜質(zhì)落入、軸承潤滑不良和軸承與偏心軸不對中等情況，都會對軸承滾道表面造成損傷。刀頭在高速運轉(zhuǎn)的環(huán)境中，以上軸承異常情況都會導(dǎo)致軸承燒壞，從而使刀頭振動變大。軸承燒壞圖如圖3所示。

2.3 其他故障

刀頭中電機軸與偏心軸一般是通過鎖緊螺母聯(lián)接，刀頭在運轉(zhuǎn)過程中本身會產(chǎn)生振動，容易使鎖緊螺母松動，鎖緊螺母松動容易使刀頭的振動加大，電機軸與偏心軸之間產(chǎn)生磨損，所以一般需要使用膠水固定鎖緊螺母;零件加工過程中同心軸加工有誤差或者由于刀頭長期運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)基礎(chǔ)松動、軸承磨損大等，就會造成軸系的同心度發(fā)生變化，造成零件在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)磨損，從而使刀頭的振動加大。

3 結(jié)論

綜上所述，目前應(yīng)用于柔性材料加工的數(shù)控裁剪機刀頭在實際應(yīng)用中受到內(nèi)外部環(huán)境的影響會出現(xiàn)振動、加工不佳及停止工作等故障，嚴重影響了企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營，為了能夠解決這些故障，需要我們掌握刀頭出現(xiàn)故障的原因，根據(jù)我們平時積累的經(jīng)驗，能夠很快并且精準判斷出刀頭的故障點，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，縮短設(shè)備非計劃停機和維修時間，為生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

參 考 文 獻

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