传统缝纫机及其工作原理

关于传统缝纫机及其工作原理的报告报告人：孟润专业：机制10级02班指导教师：荣誉河北科技师范学院二〇一二年六月关键字:传统家用缝纫机、工作原理、成缝原理。正文传统缝纫机及其工作原理缝纫机缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品，缝出的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。缝纫机的发展史1790年，英国的圣托马斯发明制靴鞋用的单线链式线迹的手摇缝纫机，它是世界上出现的第一台缝纫机。1841年，法国的蒂莫尼埃设计和制造了实用的双线链式线迹缝纫机；1846年，美国的豪取得曲线锁式线迹缝纫机专利，缝纫速度为300针/分，效率超过五名手工操作的缝纫师；1851年，美国机械工人胜家独立设计并制造出胜家缝纫机，缝纫速度600针/分，并于1853年取得美国专利。此后，缝纫机便开始大量用于生产，并逐步增加了钉纽扣、锁钮孔、加固、刺绣等功能。1975年美国发明了微型计算机控制的家用多能缝纫机。专业性工业缝纫机发展更为广泛，缝纫速度越来越高，如包缝纫机已达到1万针/分。1979年,世界缝纫机的总产量达到15885000台，其中中国产量为5870000台，是世界上缝纫机产量最高的国家。缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。缝纫机能缝制棉、麻、丝、毛、人造纤维等织物和皮革、塑料、纸张等制品的线迹整齐美观、平整牢固，缝纫速度快、使用简便。缝纫机的分类缝纫机的分类方法很多，比较普遍的是按线迹和用途分类区分。缝纫机的线迹可归纳为锁式线迹和链式线迹两类。镜式线迹最为常见，它有两根缝线组成，像搓绳那样相互交织起来，其交织点在缝料中间。从线迹的横截面看，两缝线像两把锁相互锁住一样，因而称为锁式线迹。这种线迹用在收缩率小的棉、毛织物或皮革等缝料，正面和反面形状相同，如同一条虚线。线迹缝纫密实，缝纫的牢度一般超过手工缝纫。缝纫机的类别按照缝纫机的用途，可分为家用缝纫机、工业用缝纫机和位于二者之间的服务性行业用缝纫机；按驱动方式可分为手摇、脚踏及电动缝纫机。缝纫机的原理一般缝纫机都是由机头、机座、传动和附件四部分组成。机头是缝纫机的主要部分。它由刺料、钩线、挑线、送料四个机构和绕线、压料、落牙等辅助机构组成，各机构的运动合理地配合，循环工作，把缝料缝合起来。（1）上轮（2）上轴（3）挑线凸轮（4）挑线杆（5）小连杆（6）针杆（7）送布凸轮（8）牙叉（9）牙叉滑块（10）针距座（11）送布曲柄（12）送布轴（13）牙架（14）送布牙（15）抬牙曲柄（16）抬牙轴（17）摆轴偏心凸轮（18）摆轴（19）大连杆（20）摆轴滑块（21）下轴曲柄（22）下轴（23）摆梭托，摆梭引线机构：（1）、（2）、（3）、（5）、（6）挑线机构：（1）、（2）、（3）、（4）钩线机构：（1）、（2）、（19）、（18）、（20）、（21）、（22）、（23）送布机构：（1）、（2）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（13）（14）、（15）、（16）、（17）、（18）图上未画的压紧杆部分也属于送布机构。还有自成一体的第五大机构：绕线机构，由于它是辅助机构，故未在图上画出。缝纫机的传动部分由机架、手摇器或电动机等部件构成。机架是机器的支柱，支撑着台版和脚踏板。使用时操作者踩动脚踏板，通过曲柄带动皮带轮的旋转，又通过皮带带动机头旋转。手摇器或电动机多数直接装在机头上。机座分为台板和机箱两种形式。台板式座机的台版起着支撑机头的作用，缝纫操作时当做工作台用。台板有多种样式，有一斗或多斗折藏式、柜式、写字台式等。机箱式机座的机箱起着支承和贮藏机头的作用，使缝纫机便于携带和保管。缝纫机的附件包括机针、梭心、开刀、油壶等。缝纫机的保养缝纫机的清理(1)送布牙的清理拆下针板和送布牙之间的螺钉，清除布毛、灰尘，并加少量缝纫机油。(2)梭床的清理梭床是缝纫机工作的核心，也是最容易出现故障的地方，因此，要经常清除污物并加少量缝纫机油。(3)其它部位的清理缝纫机的表面和面板内的各部位都应经常清扫干净。缝纫机的加油润滑必须使用专用的缝纫机油。缝纫机连续使用一天或几天后就应该全面加一次油，如果在使用之间加油，应使机器空转一转时间，使油充分浸润并甩出多余的油，再用干净的软布将机头和台面擦干净，以免弄脏缝料。然后穿线缉缝碎布，利用缝纫线的运动擦净，甩出多余的油迹，一直到碎布上没有油迹为止，再进行正式缝制。加油部位有：(1)机头上的各个油孔，润滑上轴以及上轴相连的部件。(2)面板内部的部件及各部件连接的活动部件。润滑压脚杆和针杆以及与其相连的部件。(3)机器板下部部件的活动处擦净并少加些油。各加油孔与加油部位的加油量不必过多，一、二滴就行。保养其次，保养缝纫机还应注意以下几点：1．工作完毕后，将机针插入针孔板内，抬起压脚，还要用机罩盖机头，以防尘屑侵入。2．开始工作时，先检查主要机件，踏起来轻重情况如何，有无特殊声音，机针是否正常等等，如发现不正常现象，应及时检修。3．机器使用相当长时间后，要进行一次大修，如发现磨损较大的零件，要更换新的。缝纫机成缝的工作原理针杆机构、勾线机构、挑线机构和送料机构是实现缝纫目的的4大主要机构，也是各种专用缝纫机最基本的机构。缝纫机代替手工进行缝制，就是通过这些机构和其它相关的辅助部件密切配合来完成工作的。对于某些专用机来说，除上述机构外，因种类不同，还增加了具有摆针装置的摆针机构、切刀机构、剪线机构、开停车机构和供油回油等机构。要形成一个完整的线迹，4大机构工作中包含了形成线迹过程中的8个阶段，即进针、入线（送线）、形成线环、退针、入圈、挑线、送料、线迹形成等。它们分别包含在各个机构的工作过程中，形成一个严密的工作配合，以实现各种缝纫目的。4大机构中的每一个机构，是在独立完成某项特定任务时，又要与相关联的其他机构互相配合才能完成缝制需要。任何一个机构和相关联的机构出现配合不良或故障都将影响到整体缝纫的效果，因此它们之间既是独立机构，但又必须精确配合。1针杆机构缝针带引缝线刺穿缝料的机构称为针杆机构。针杆机构的任务是驱动机针，引导面线穿过缝料，形成面线线环，为缝线的相互交织作准备。针杆机构的作用最终是由机针来实现，缝纫机在工作时为将缝料缝合在一起，机针要作穿刺运动。机针穿刺缝料的运动方式有垂直方向、水平方向，有直线式、曲线式。缝纫机因用途不同，其针杆机构的类型也不相同，大多数缝纫机是作垂直往复直线运动的，而某些专用机器，如锁眼机、钉扣机、绣花机等不但要垂直往复直线运动，同时还要作横向摆动，但这个横向摆动时间必须是发生在机针离开缝料后开始，进入缝料前结束。针杆的高度定位是缝制设备在使用和维修中的一个重要参数，双直针或多直针高度是不一样的，高度定位时一般以长针为准。针杆运动从上死点到下死点之间的距离称为针杆行程。针杆行程是缝制设备的重要参数，针杆行程和机针的有效工作行程是两回事，机针有效行程是指机针从刺布瞬间开始至机针达到最低点这段距离。要尽量做到直针的选择与缝料厚薄、缝线粗细、缝制产品工艺质量相统一，使直针在穿刺缝料时保证做到使缝料和缝线不受到损伤，且有利于线环的形成。1．1进针机针穿刺缝料的过程叫做进针。机针是缝纫机的关键零件之一，针杆机构的各个动作及其机构就是通过它来实现。进针时，机针要克服来自缝料正向阻力与缝料侧面的磨擦力，由于缝线、机针和缝料三者间相互作用力的变化使张力达到最高点。减少机针与缝料的磨擦可采取对机针进行精密制造（尤其是针尖），机针涂层以及对缝料迸行柔软处理，或对机针、缝线加硅油等方法。影响进针顺利进行的因素除了机针与缝料之间的磨擦外，还有压脚压力以及针板孔的大小等。如果机针选择不当，或制造不良，或针板孔过大，就会在缝料上形成孔洞，造成缝料的损伤，既影响美观，又使牢固性降底。因此在满足缝制强度需要的情况下，应尽量采用直径小些的机针，特殊缝料应选择特殊的机针，以减少磨擦，达到良好的缝制效果。1．2入线机针将缝线带到缝料反面的过程称为入线。入线阶段是从机针下降至针眼与缝料接触开始，到形成所需要的线迹长度为止（针杆处于下死点位置）。入线长度并不等于形成线迹所需的缝线长度。它是满足形成线环，能被成缝器的梭尖、线钩准确进入，防止断线、跳针的重要参数。在包缝机中引入线量与实际用线量大约是在6倍左右，因此每段线都要反复穿刺缝料多次，磨擦次数的增加，就会影响缝线强度，易引起断线现象的发生。在入线过程中，由于缝线的捻向和入线方位不同会造成面线的松捻或加捻，而入线角的大小则是影响缝线受力变化的重要因素，因此应尽量减小入线角。缝线、缝料和机针的相互作用力变化，主要取决于缝线和缝料的特性变化、厚薄变化，因此缝线的质量和机针的正确选择是非常重要的。1．3线环形成机针带着面线穿过缝料后达到最低点后再上升，由于缝料与机针的磨擦等作用形成线环。形成线环的目的是能够使成缝器（勾线器）能顺利进入线环，实现底面线交织。面线线环是由以下2个因素形成的。（1）当机针带着面线到达下死点时，由于缝线受到针眼向下的拉力和引入槽处针刃与缝料的挤压，此时缝线的张力最大。当机针上升时，针眼顶部的张力消失，一部分线段处于自由状态（此时只要给线段加一个很小的力就会使线段改变形状）。随着机针的上升缝线本身具有一定的回弹力，再加上针眼底部对缝线产生的托力，这是形成线环的条件之一。（2）从机针的结构上看，机针针槽有长槽和短槽（或缺档）之分，它的一面为长槽，而另一面则为短槽（或缺档）。引入槽是一条直径大于面线直径的长槽，引出槽是一条直径小于面线的短槽（或缺档）结构。当机针退出缝料时，引入槽一旁的缝线与缝料不发生磨擦随机针上升，而引出槽的一旁的缝线与缝料相互挤压发生磨擦，不能随机针一起上升留在缝料下。这个磨擦力显然是短槽边（缺档处）大于长槽边，这是形成线环的又一个条件。三线包缝机空缝时，缝线线环的形成主要是靠弯针线紧扣直针，使缝线嵌入针槽内，起到了类似缝料作用，因此在无缝料的情况下仍可以形成线迹，这与其它机器不同。线环的大小和稳定，是关系到成缝器是否可靠进入，实现底面线交织，形成线迹的关键。为了保证缝线线环能被成缝器尖顺利进入，应具备两个条件：一是缝线线环有一定的宽度，二是缝线线环必须垂直于成缝器尖在入圈时的轨迹平面。线环的形成与机针上升尺寸的不同而有所不同，机针回升量不宜太大或太小，回升量太小线环宽度不够，不利于成缝器进入。机针回升量太大，虽对成缝器进入有利，但由于线环形成时间过久造成线环偏转，使成缝器不易进入。试验表明，正常厚度、密度的缝料，线环形成的理想阶段应在机针回升2～3mm左右时最为适宜。针板孔的直径太大或太小也会对进针产生不利影响，若针板孔太大，当机针进入缝料时的冲击力会使缝料发生下垂，可能形成针洞，且当机针回升时下垂的缝料又会随机针一起运动，影响了线环的正常形成。一般情况下，针板孔直径约为机针直径的1.5～2倍为宜，同时还要保证机针在针板孔中心。线环的形成和稳定与机针的规格、质量，缝料的性质、质地、密度、厚薄，缝线的规格、原料种类、捻度、捻向，及机针与针板、压脚压力、压布状态等因素有关。2勾线机构勾住线环的机构称勾线机械，它承担着勾线、分线、过线、脱线及放底线的作用。常见的成缝器有旋梭、摆梭、线钩、旋转钩、叉钩等。旋梭摆梭多用于双线锁式线迹的缝纫机、套结机和锁眼机上。弯针多用于链式线迹缝纫机，绷缝机和二、三、四、五、六线包缝机上。叉钩的主要使用对象是单线链式线迹缝包机、仿珠边机等。旋转钩多用于单线链式线迹缝纫机和钉扣机上。旋转钩勾线时所不同的是最后一线环进入前一线环（自连线环），线钩勾线是线钩与直针、线钩与线钩之间相互进入互连线环连续交叉形式的不同。2．1入圈成缝器尖端在针的侧面穿入针线圈的过程称为入圈。形成良好的线环就是为了让成缝器的钩尖可靠进入作准备。针线圈越大或越稳定，则成缝器穿入线圈的可能性就越大，即使成缝器相对于安装位置稍有差异也能顺利入圈。为了使成缝器钩尖能够在针杆上升适当的时间内进入直针线环