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缝纫机工作原理缝纫机工作原理缝纫机工作原理标准电动缝纫机是一项神奇的技术没有缝纫机，世界可能是另外一个样子像汽车、轧棉机和过去300 年间其他无数的创新一样，缝纫机承担了某项费时、费力的任务并把它变得快捷、简单机械化缝纫机的发明，使得制造商突然能够以最低的费用生产大批高质量的衣服由于这项技术，世界上绝大多数人现在都能买得起结实、针脚细致的衣服，而仅仅在 200年前，这种衣服还是奢侈品在本文中，我们将认识使得所有这一切成为可能的非凡机器事实上，缝纫机核心部位的自动缝合机制简单得令人难以置信，不过驱动这一机制的机器相当精细，需要靠齿轮、滑轮和电机的配合来正确行使功能深入了解缝纫机后，您会发现它是人类发明的最为巧妙、最富创造性的工具之一缝纫机工作原理 缝纫机与汽车有某些相似之处：市场上有数百种型号的机器，但价格和性能差别相当大在低端产品中，有传统的最基本的电动设计，适合偶尔家用；而在高端产品中，有设计复杂的、可以挂接到计算机的电子缝纫机纺织品公司有许多型号的缝纫机可选，包括专缝某种产品的改良型号但是，就像汽车一样，大多数缝纫机的基本原理都是相同的汽车的核心是内燃机引擎，缝纫机的核心是线圈缝合系统。

线圈缝合方法与普通手工缝纫差异很大在最简单的手工缝合中，缝纫者在针尾端的小眼中系上一根线，然后将针连带线完全穿过两片织物，从一面穿到另一面，然后再穿回原先一面这样，针带动线进出织物，把它们缝合在一起虽然这对手工来说非常简单，但是要用机器进行牵拉却极其困难机器需要在织物的一边释放针，然后在另一边即刻再次抓住它然后，它需要把松散的线全部拉出织物，调转针的方向，然后反方向重复所有步骤这一过程对一个简单的机器来说太复杂了，并且不实用，而且即使对手工来说，也只有用较短的线时才好用相反，缝纫机只需将针部分穿过织物在机针上，针眼就在尖头的后面，而不是在针的尾端针固定在针杆上，针杆由电机通过一系列的齿轮和凸轮（稍后会详细介绍）牵引做上下运动当针的尖端穿过织物时，它在一面向另一面拉出一个小线圈织物下面的一个装置会抓住这个线圈，然后将其包住另一根线或者同一根线的另一个线圈在下面两节中，我们将会看到这个系统究竟是如何工作的锁扣和链条在上一节中，我们了解了缝纫机的核心是线圈缝合事实上有多种不同类型的线圈缝合，而且它们的原理也略有不同最简单的线圈缝合是链式缝合若要缝出链式缝合，缝纫机会的后面用相同长度的线打环您可以在下图中看到这类缝线的其中一种。

织物位于针下面的一块金属板上，用压脚固定每次缝合开始时，针穿过织物拉出一个线圈一个做线圈的装置在针拉出前抓住线圈，该装置与针同步运动一旦针拉出织物，送布牙装置（稍后介绍）就会将织物往前拉当针再次穿过织物时，新的线圈将直接穿过前一个线圈的中间做线圈的装置会再次抓住线，围绕下一个线圈做线圈这样，每个线圈都会把下一个线圈固定到位链式缝合的主要优点是可以缝得非常快但是，它不是特别的结实，如果线的一端松开，可能整个缝纫会全部松脱大多数缝纫机使用一种更结实的缝线，叫做锁缝您可以在下面的动画中了解典型的锁缝装置的工作原理锁缝装置最重要的元件是摆梭钩和线轴组件线轴就是放在织物下面的一卷线它位于摆梭的中央，后者在电机的带动下旋转，与针的运动同步与链式缝合相同，针穿过织物拉出一个线圈，在送布牙向前移动织物的同时它再次升起，然后将另外一个线圈套入不过，这种缝合机制不是将不同的线圈连接在一起，而是将它们与从线轴上松开的另一段线连接起来当针将线套入线圈时，旋转的摆梭用钩针抓住线圈随着摆梭的旋转，它围绕来自线轴的线拉出线圈这使得缝合非常结实在下面一节中，我们将了解缝纫机如何让所有这些部件保持同步总示意图传统的电动缝纫机是一项神奇的工程作品。

如果卸下外壳，您就会看到许多齿轮、凸轮、曲柄和传送带，所有这一切都靠一个电机驱动这些元件的精确配置在不同机器之间有很大差异，但是它们的工作原理是相通的下图是一个比较标准的锁缝设计在该图中，电机通过传动带与驱动轮相连驱动轮带动长长的上驱动轴旋转，后者与多个不同的机械元件相连驱动轴的末端是一个曲柄，它可带动针杆上下运动曲柄还可带动挑线杆挑线杆与针杆同步运动，向下运动可以松出足够线段以在织物下形成线圈，然后在它从摆梭钩放开后向上运动以拉紧线圈线从缝纫机顶部的线轴经挑线杆和压线板组件引出通过转动压线板组件，缝纫者可以拉紧穿入针的线缝纫较薄的织物时，必须拉得紧一些；缝纫较厚的织物时应拉得松一些沿驱动轴的第一个元件是一个简单的驱动带，可以带动下驱动轴下驱动轴的末端与一组锥齿轮相连，锥齿轮可带动摆梭组件旋转由于二者与同一个驱动轴相连，所以摆梭组件和针组件始终保持一致运动下驱动轴还可带动连杆运动，后者可操纵送布牙装置一个连杆在每个周期中前后滑动送布牙同时，另一个连杆带动送布牙上下运动两个连杆同步，使送布牙压住织物，将其向前移动，然后向下运动释放织物然后，在再次压住织物重复周期之前，送布牙将移回原位电机用脚踏板控制，缝纫者可以轻松实现变速。

这一设计的优点是将所有这些部件连接在一起，当您踩动脚踏板时，电机会以相同的速率带动所有的过程无论电机转多快，这一过程始终可以保持绝对同步图中所示的缝纫机只能产生直形针脚，这是一种用直缝缝合织物的简单针脚大多数现代的缝纫机都要灵活得多；它们可以形成多种针脚，有时甚至可以生成复杂的图案在下一节中，我们将了解现代缝纫机是如何做到这一点的计算机工艺在上一节中，我们认识了传统电动缝纫机内部的机制这一基础设计的一个重要扩充就是能够缝制不同类型的针脚传统缝纫机的典型针脚样式都是在 Z 字形针脚的基础上变化的Z 字形针脚名符其实：是一条锯齿状针脚Z 字形针脚很容易做到您只需在针组件上下运动时将它从一边移动到另一边在传统的电动缝纫机中，针杆与另一个连杆相连，后者由主驱动轴上的凸轮带动接上连杆时，旋转的凸轮可以将连杆从一边移到另一边连杆使针杆在进行上下运动的同时，同步进行水平方向的前后倾斜运动现代缝纫机的工作原理略有不同现在的高端家用缝纫机内置计算机，还有小监视器显示以便于操作在这些缝纫机中，计算机直接控制多个不同的电机这些电机可以精确地移动针杆、压线板、送布牙和其他缝纫机元件通过这种精细的控制，它能够产生数百种不同的针脚。

在一个特定的针脚式样中，计算机使电机按照精确的速度带动针杆做上下运动以及左右运动通常，不同针脚的计算机程序存储在可移动存储盘或磁带中也可以将缝纫机计算机连接到 PC，以直接从互联网上下载式样一些电子缝纫机还能够创造出复杂的刺绣式样这些缝纫机有一个机动化工作区，它把织物放在针组件下面它们还有一系列的传感器，能够告诉计算机缝纫机所有部件的位置通过在调整针组件时精确地前后和左右移动工作区来改变缝合样式，计算机就能生成无限种精致的形状和线条缝纫者只需从存储器中加载式样或者自创式样，几乎所有其他的事情都可以交给计算机来完成计算机会在必要时提醒缝纫者换线或者做其他调整显然，这种高科技缝纫机要比 200 年前完全手动的缝纫机复杂许多，但是它们都是基于同一个简单的缝合系统：针穿过织物产生一个线圈并被另一根线套住一些奇思妙想永远地改变了世界，这一创造性方法就是其中之一针杆机构、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，但又必须精确配合熟悉并掌握 4 大机构的运行原理，是学习缝制设备维修的最基本的理论知识，把它们的每个过程都充分了解，并能很好地应用到设备故障的处理中去，是实现良好缝制的重要保障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。