秦少锋

【摘 要】数控裁剪机刀头是执行数控裁剪机剪裁运动的关键部件，但是数控裁剪机的工作环境比较恶劣，在长期的运转过程中，数控裁剪机刀头容易受到损坏。文章主要介绍了数控裁剪机刀头的结构，提出了其出现故障的原因，并对故障产生的原因进行分析，对数控裁剪机刀头的故障排除有一定的指导意义。

【关键词】裁剪机刀头;故障检测;维护分析

【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）10-0036-02

0 引言

纺织工业是中国重要的轻工业之一，在国民经济中占有一席之地。随着纺织工业对自动化机器的采用程度逐渐提升，采用传统的技术使用手工裁剪设备进行生产时，由于效率低，一种高效率、高性能的服装裁剪设备应运而生，取代了传统方式。在当前背景下，高频振动刀的数控裁剪机被研发出来，它具有机器自动化性能优异，生产加工速度快，产品加工时间短，材料使用率高，材料裁剪质量好，以及不受人为因素影响等诸多优点，因此深受各大服装企业的青睐。

数控切割机刀头是执行数控切割机切割运动的关键部件。然而，数控切割机对工作环境的要求相当苛刻。在长期运行期间，数控切割机的刀头容易损坏，如果刀头的振动超过规定的范围，可能会导致轴承或电路板损坏，电机锁紧、螺母松动，偏心轴下降，这些都可能导致刀头性能下降甚至不可用，使生产加工受到影响，还可能引发重大安全事故，例如刀片飞出。刀片在高速运转下，损坏程度是无法估量的。因此，非常有必要诊断和分析刀头。刀头故障分析可以指导刀头的维护工作，为企业节省大量的人力、物力，提高企业的经济效益。

1 数控裁剪机刀头结构

数控裁剪机刀头是数控裁剪机的重要部位，它主要把电机的旋转运动转换成上下重复直线运动对布料进行裁剪，使被切割后的材料邊缘更完整（如图1所示）。

在活动座架上设置有振动机构，该振动机构驱动上下来回振动，偏心轴在锁紧螺母的作用下与电机上的电机轴连接，偏心轴与滚动轴承相连接，连接环与滚动轴承连接，偏心轴转动使连接环上下运动，连接环与连接杆通过螺栓连接。电机在工作时旋转带动偏心轴，从而使连接环带动连接杆使刀片进行上下往复的切割运动。

2 刀头常见故障类型

刀头如果在运行时出现故障，刀头的振动一般都会发生变化，加工时声音也会产生变化。因此，可利用声音判断刀头是否出现问题，如果出现问题，刀头的噪声会变大。刀头的振动是由小变大的渐进过程，一般是缓慢发生的，但是有时候刀头的振动也会突然开始变大。便携式振动检测仪用于采集数控切割机刀头的振动信号，利用时域、频域等指标分析故障原因，找出故障点，进而有针对性地规划和维护，以确保生产的顺利进行。

2.1 偏心轴配重质量

当刀头的振动增大时，特别是当振动突然变大时，大多数情况是由偏心轴的偏心质量引起的。偏心轴偏心的主要原因如下：刀头在加工过程中，由于加工问题，存在偏心质量;偏心轴在高速运转的情况下，与轴承之间的摩擦会引起不均匀的磨损或腐蚀（如图2所示）;偏心轴与连接环存在加工误差。

偏心轴质量偏心的振动特性：①水平方向的振动最大，主要是随着转动频率的变化而变化;②波形近似为正弦波;③水平方向和垂直方向之间的相位差约90°;④随着偏心轴转动速度的增加，刀头振动幅度越大。

通过在现场进行转子动平衡实验，可以解决刀头质量偏心引起的振动问题。

2.2 轴承异常

刀头轴承出现故障的情况主要有以下几种：①轴承安装不当。轴承的装配有问题，如轴承安装尺寸偏差较大或者轴承在安装过程中是使用蛮力进行安装，导致轴承承受的载荷不均匀。②轴承表面损坏。在对轴承的运送过程中，如果由于载体或路面等原因，受到过振幅较小的振动，造成轴承滑动磨损，或者在安装过程中有其他杂质落入、轴承润滑不良和轴承与偏心轴不对中等情况，都会对轴承滚道表面造成损伤。刀头在高速运转的环境中，以上轴承异常情况都会导致轴承烧坏，从而使刀头振动变大。轴承烧坏图如图3所示。

2.3 其他故障

刀头中电机轴与偏心轴一般是通过锁紧螺母联接，刀头在运转过程中本身会产生振动，容易使锁紧螺母松动，锁紧螺母松动容易使刀头的振动加大，电机轴与偏心轴之间产生磨损，所以一般需要使用胶水固定锁紧螺母;零件加工过程中同心轴加工有误差或者由于刀头长期运转时出现基础松动、轴承磨损大等，就会造成轴系的同心度发生变化，造成零件在运转过程中出现磨损，从而使刀头的振动加大。

3 结论

综上所述，目前应用于柔性材料加工的数控裁剪机刀头在实际应用中受到内外部环境的影响会出现振动、加工不佳及停止工作等故障，严重影响了企业正常的生产经营，为了能够解决这些故障，需要我们掌握刀头出现故障的原因，根据我们平时积累的经验，能够很快并且精准判断出刀头的故障点，提高了企业的生产效率，缩短设备非计划停机和维修时间，为生产提供了技术保障。

参 考 文 献

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