前言

衣、食、住、行是人類社會文明發展過程中的四大必需，它們不但是物質文明的沉淀，同時也是精神文明的沉淀。衣處于四者之首，說明了衣的重要性。原始社會，人類逐漸結束了赤身裸體、毫無遮蔽的狀態。為了遮羞、防護、保暖乃至裝飾，人們用獸皮、樹葉結扎而成衣，這是最早形成的衣的概念。原始的衣服揭開了人類衣的文明的第一步。隨著人類社會的發展，物質文明逐漸豐富起來，精神文明也得到提升，衣的文明也在發展。它既有物質文明的體現，也有精神文明的內涵。人類的衣著日益進步、豐富，衣的類型、材質、款式、色彩等有了很大的發展，衣的文化品位也越來越高。各種各樣精致的衣服紛紛面世，衣成為一種時尚，也成為等級、貧富的標志。

衣的制作工藝大致經歷了三個發展階段，從打孔結扎、手工穿針引線，一直到機器化縫制。從機器化縫制來看，由于制作工藝不同，需要研制出不同的縫制設備。

隨著縫制工藝種類日益增多，人們對縫制形成了比較清晰完整的概念。縫紉就是成衣過程中將兩片以上衣片用線繩縫合在一起的縫制工藝過程。所謂縫紉機就是實現縫制工藝過程的機械設備。從1790年美國人湯姆斯·遜德發明單線鏈式線跡縫紉機，人類有了第一臺縫紉機以來，已有200多年的歷史。200多年來，縫制工藝過程按其實現的線跡來分已經十分豐富，有鎖縫、鏈縫、包縫、繃縫、衍縫等。不同的線跡就會有相應的縫紉機，使縫紉機的種類不斷增多，而且由于縫料材質、厚薄不同，又需要有不同型號的縫紉機。再加上功能的差異，如家用、工業用、繡花、套結等，又派生出一些新的機種，如此等等使縫紉機的種類、型號更加豐富。隨著人們對服裝、縫制用品的需求日益增長，縫紉機將會在品種、質量等方面有更大的發展。人類對縫紉機的需求越來越廣，不但有內衣、時裝、襯衫、西裝、大衣等的縫制，而且還有床上用品、裝飾用品、手套、帽子、鞋子、汽車安全氣囊、飛機降落傘的縫制及外科手術傷口的縫合等，縫紉機簡直可以滲透到人們生活的各個方面。

改革開放以來，中國縫紉機行業飛速發展，已成為世界縫紉機生產大國，不但在數量上世界第一，而且在品種上也發展很快。但是，由于長年來縫紉機行業習慣于照搬照抄，缺乏自主創新、具有影響力的優秀產品。再加上低價位競爭，難免粗制濫造，一旦客戶要求提高，就陷入了困難境地。中國縫紉機行業要經濟轉型，關鍵是要進行技術創新和設計創新，要下功夫創建優秀品牌，要研制出具有自主知識產權的縫紉機產品，要著力提高企業研發技術隊伍的技術水平和培養他們創新設計能力。只有這樣，才能使中國由縫紉機生產大國轉變為縫紉機生產強國。

有的企業家認為我把國外先進企業買下來、控股了，他們的先進技術就可以變成我們的了，我們的企業就變強大了。其實技術這東西，你不去消化它，還不為你所有，你還是不會去創造。因此，靠錢買技術不等于自己擁有了技術、擁有了制造能力，我們得到的只是海市蜃樓式的“縫紉機生產強國”。當然，我們買來了技術，消化了，增強了我們的創新能力，學會了自己去創新，這又當別論。

為了滿足我國縫紉機行業轉型的需要，幫助縫紉機行業切實提高自主創新能力，我們合力編寫了本書，希望能為我國縫紉機行業的轉型和發展貢獻一點力量。

為了實現縫紉機自主創新，我們應扎實做好下列幾項工作：

（1）努力進行需求和理念創新　需求是開發新產品的強大動力，要從市場調研中抓住客戶的顯需求和隱需求。例如，直驅平縫機、無油潤滑縫紉機都是抓住了發展需要而開發出的新產品，一下子紅遍了整個行業。理念創新也十分重要，例如采用機電一體化技術設計生產的多功能縫紉機，將逐步代替純機械方式的縫紉機。

（2）努力進行縫紉機理的創新　縫紉機理就是縫紉線跡形成原理。根據不同的線跡形成原理，可制造出不同類型的縫紉機。現在就有鎖式線跡縫紉機、鏈式線跡縫紉機、包縫機、繃縫機、衍縫機等。

（3）努力進行縫紉機方案創新　選用不同機構類型的刺料機構、挑線機構、勾線機構和送料機構，可以組成不同的縫紉機方案，如上述四大機構各有三種可行機構供選擇，縫紉機的方案就有81種之多，選擇余地大，進行創新的可能性也就較大。

（4）努力進行縫紉機關鍵機構的創新　縫紉機創新還表現在對原有機構為了規避專利和改進性能而采用新機構。例如在計算機多頭繡花機中，挑線機構采用凸輪機構，為了避開專利和完善性能，可以采用連桿機構。

（5）采用機電一體化技術進行縫紉機中各種執行機構的創新　這是縫紉機創新的方向。目前在工業縫紉機上采用的自動剪線、自動停針、自動抬壓腳等就是采用了機電一體化技術。為了實現在一臺縫紉機上同時縫厚料和薄料，必須改變刺料機構的刺料行程、挑線機構的挑線行程、送料機構的送料行程等。此時就應設計出可控的刺料機構、挑線機構和送料機構，采用機電一體化技術就可達到這一目的。

總之，市場的顯需求和隱需求是我們對產品進行創新的不竭的動力。要發現市場需求，除了進行深入的市場調研外，還需要認真思考，并具備創造性思維，將各種信息進行綜合，創造出引領市場的新產品。

從縫紉機行業迫切需要經濟轉型這一需求出發，編者根據多年來從事縫紉機設計、創新工作的經驗和體會，以及多年來進行機械產品創新理論和方法的研究心得，編寫了本書，希望能為我國縫紉機行業“不但做大，而且做強”出一份力，做一點貢獻。本書針對鎖式線跡縫紉機的工作原理和創新設計方法作了比較深入、系統的介紹，對于研制其他線跡的縫紉機同樣有一定的參考價值。本書主要內容可分為三大部分：縫紉機的線跡形成原理和基本性能要求；縫紉機主要機構的功能及運動學和動力學分析、縫紉機電控原理與設計；縫紉機創新與設計方法、機電一體化技術在縫紉機設計中的應用及高速縫紉機動力性能分析與設計。

本書可供從事縫制設備設計、制造、運行、管理工作的科技人員參考和使用，對輕工自動機械設計人員也有一定的參考價值，同時可作為高等院校機械類專業本科生課程設計與畢業設計的參考書。

本書第1～3章由上海縫紉機研究所雷杰編著，吳劍敏協助進行部分工作；第4章與第10～12章由上海交通大學鄒慧君編著，梁慶華協助進行部分工作；第5～9章由香港中文大學和中科院深圳先進技術研究院杜如虛和謝小輝編著。全書由鄒慧君、雷杰負責統稿和編定工作。

限于編著者水平，書中不當之處在所難免，敬請廣大讀者不吝指正。

本書的出版工作得到了中科院先進技術研究院、上海上工申貝（集團）股份有限公司的大力支持，作者一并表示感謝。

編者

2014年6月