數(shù)控裁剪機(jī)刀頭的故障診斷與分析

秦少鋒

【摘 要】數(shù)控裁剪機(jī)刀頭是執(zhí)行數(shù)控裁剪機(jī)剪裁運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件，但是數(shù)控裁剪機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣，在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，數(shù)控裁剪機(jī)刀頭容易受到損壞。文章主要介紹了數(shù)控裁剪機(jī)刀頭的結(jié)構(gòu)，提出了其出現(xiàn)故障的原因，并對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)控裁剪機(jī)刀頭的故障排除有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】裁剪機(jī)刀頭;故障檢測(cè);維護(hù)分析

【中圖分類號(hào)】TG659 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）10-0036-02

0 引言

紡織工業(yè)是中國(guó)重要的輕工業(yè)之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有一席之地。隨著紡織工業(yè)對(duì)自動(dòng)化機(jī)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(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，由于效率低，一種高效率、高性能的服裝裁剪設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，取代了傳統(tǒng)方式。在當(dāng)前背景下，高頻振動(dòng)刀的數(shù)控裁剪機(jī)被研發(fā)出來(lái)，它具有機(jī)器自動(dòng)化性能優(yōu)異，生產(chǎn)加工速度快，產(chǎn)品加工時(shí)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(diǎn)，因此深受各大服裝企業(yè)的青睞。

數(shù)控切割機(jī)刀頭是執(zhí)行數(shù)控切割機(jī)切割運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件。然而，數(shù)控切割機(jī)對(duì)工作環(huán)境的要求相當(dāng)苛刻。在長(zhǎng)期運(yùn)行期間，數(shù)控切割機(jī)的刀頭容易損壞，如果刀頭的振動(dòng)超過(guò)規(guī)定的范圍，可能會(huì)導(dǎo)致軸承或電路板損壞，電機(jī)鎖緊、螺母松動(dòng)，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(yùn)轉(zhuǎn)下，損壞程度是無(wú)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(hù)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(jì)效益。

1 數(shù)控裁剪機(jī)刀頭結(jié)構(gòu)

數(shù)控裁剪機(jī)刀頭是數(shù)控裁剪機(jī)的重要部位，它主要把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上下重復(fù)直線運(yùn)動(dòng)對(duì)布料進(jìn)行裁剪，使被切割后的材料邊緣更完整（如圖1所示）。

在活動(dòng)座架上設(shè)置有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，該振動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)上下來(lái)回振動(dòng)，偏心軸在鎖緊螺母的作用下與電機(jī)上的電機(jī)軸連接，偏心軸與滾動(dòng)軸承相連接，連接環(huán)與滾動(dòng)軸承連接，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)使連接環(huán)上下運(yùn)動(dòng)，連接環(huán)與連接桿通過(guò)螺栓連接。電機(jī)在工作時(shí)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)偏心軸，從而使連接環(huán)帶動(dòng)連接桿使刀片進(jìn)行上下往復(fù)的切割運(yùn)動(dòng)。

2 刀頭常見(jiàn)故障類型

刀頭如果在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，刀頭的振動(dòng)一般都會(huì)發(fā)生變化，加工時(shí)聲音也會(huì)產(chǎn)生變化。因此，可利用聲音判斷刀頭是否出現(xiàn)問(wèn)題，如果出現(xiàn)問(wèn)題，刀頭的噪聲會(huì)變大。刀頭的振動(dòng)是由小變大的漸進(jìn)過(guò)程，一般是緩慢發(fā)生的，但是有時(shí)候刀頭的振動(dòng)也會(huì)突然開始變大。便攜式振動(dòng)檢測(cè)儀用于采集數(shù)控切割機(jī)刀頭的振動(dòng)信號(hào)，利用時(shí)域、頻域等指標(biāo)分析故障原因，找出故障點(diǎn)，進(jìn)而有針對(duì)性地規(guī)劃和維護(hù)，以確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.1 偏心軸配重質(zhì)量

當(dāng)?shù)额^的振動(dòng)增大時(shí)，特別是當(dāng)振動(dòng)突然變大時(shí)，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(guò)程中，由于加工問(wèn)題，存在偏心質(zhì)量;偏心軸在高速運(yùn)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(dòng)特性：①水平方向的振動(dòng)最大，主要是隨著轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)速度的增加，刀頭振動(dòng)幅度越大。

通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，可以解決刀頭質(zhì)量偏心引起的振動(dòng)問(wèn)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(dāng)。軸承的裝配有問(wèn)題，如軸承安裝尺寸偏差較大或者軸承在安裝過(guò)程中是使用蠻力進(jìn)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(duì)軸承的運(yùn)送過(guò)程中，如果由于載體或路面等原因，受到過(guò)振幅較小的振動(dòng)，造成軸承滑動(dòng)磨損，或者在安裝過(guò)程中有其他雜質(zhì)落入、軸承潤(rùn)滑不良和軸承與偏心軸不對(duì)中等情況，都會(huì)對(duì)軸承滾道表面造成損傷。刀頭在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境中，以上軸承異常情況都會(huì)導(dǎo)致軸承燒壞，從而使刀頭振動(dòng)變大。軸承燒壞圖如圖3所示。

2.3 其他故障

刀頭中電機(jī)軸與偏心軸一般是通過(guò)鎖緊螺母聯(lián)接，刀頭在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中本身會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，容易使鎖緊螺母松動(dòng)，鎖緊螺母松動(dòng)容易使刀頭的振動(dòng)加大，電機(jī)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(guò)程中同心軸加工有誤差或者由于刀頭長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)基礎(chǔ)松動(dòng)、軸承磨損大等，就會(huì)造成軸系的同心度發(fā)生變化，造成零件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)磨損，從而使刀頭的振動(dòng)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(jī)刀頭在實(shí)際應(yīng)用中受到內(nèi)外部環(huán)境的影響會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)、加工不佳及停止工作等故障，嚴(yán)重影響了企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，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(shí)積累的經(jīng)驗(yàn)，能夠很快并且精準(zhǔn)判斷出刀頭的故障點(diǎn)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，縮短設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)和維修時(shí)間，為生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

參 考 文 獻(xiàn)

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