三面切书是书本成型加工的重要工序，三面切书机的功能是对毛本书按照开本规定尺寸进行三面裁切成为可阅读的光本书，它也是书刊装订工艺加工的最后一道工序，三面裁切质量把控对于书本成型质量至关重要。一直以来无论是胶装或骑马订，成品书出现“暴头”现象一直是困忧书刊成品质量外观的顽症，也是印企亟待攻克的难点、痛点。传统的解决方法是依赖人工频繁换快刀来改善“暴头”现象，这是治标不治本的无奈之举。精密达自主研发书脊破口小刀装置，应用于高速胶订联动线书本裁切，有效解决了书背切口的撕裂、暴裂现象（图1），同时大大提高了裁切刀的使用寿命，减少了频繁停机换刀次数，提高了产品质量和效率，降低了企业生产成本。当今，书脊破口小刀已成为书刊三面切书机不可缺少的重要标配装置。

图1 书刊脊背暴裂

造成书刊脊背“暴头”的原因有多种，通常有以下六种情况。

从理论上来看，如果纸张丝缕方向与书脊方向垂直，似乎更有利于解决书刊脊背的裁切“暴头”现象，但是也会造成书背弓皱弊病，衡量利弊，印企通常选择封面及书芯丝缕方向与书背方向一致。

但对于一些质地较差的厚封面（图1），无论横丝缕或直丝缕方向都会有层裂、撕裂现象，这时只能采用封面覆膜来解决了，这样增加了制作成本。

这是机长操作问题，如果胶装本两边侧胶过厚，就会导致背脊处过高，从而造成书本脊背处“暴头”，这时就需要重新正确调整两边侧胶的厚度。

当拉槽刀磨损后不锋利、拉槽剪切块磨损过大，拉槽刀和拉槽剪切块间隙过大时，都会形成沟槽变型及周边毛糙、不光洁，造成书背宽大，书刊脊背“暴头”现象。此时，应及时更换拉槽刀及拉槽剪切块，并调整好拉槽刀和拉槽剪切块之间间隙。

裁切刀磨削角度小，优点是锋利、不易“暴口”，缺点是不耐切。反之，裁切刀磨削角度大，优点是耐切，缺点是易“暴口”。一般裁切刀的磨削角度选择在19°～25°之间较最为合适。同时要注意，在刃磨时初磨使用小角度，倒角用稍大角度。但对于不同材质的刀片，刃磨时应有所区别，我们建议高速工具钢刀的初磨角度为19°，精磨倒角为21°（图2左）；硬质合金镶钢刀初磨角度为21°，精磨倒角为25°（图2右），这样兼顾了锋利和耐切因素。

图2 切刀刃磨角度

印后生产环境的湿度也是影响到封面压痕后的爆线，造成“爆头”现象。尤其在冬季，环境极为干燥、封面含水量较低，压痕后极易爆裂。图3就是封面在冬季压痕时发生的爆线现象。因此，当印后作业环境湿度过低时，就需要开启加湿器，及时平衡生产作业环境湿度。通常纸张的理想含水量约为6%左右，环境温度应控制在20℃左右，相对湿度控制在60％左右。另外，使用压痕钢线时（图4），采用轻压也能改善压痕线的爆线、爆裂现象。

图3 封面压痕时爆线

图4 压痕钢线

这种情况是最常见的一种弊病，主要原因是书帖背脊折页处没有划口或书帖没有压紧、压实，导致书芯空气未排干净，形成书芯松池。图5中的书帖折叠处的累积厚度在书背处叠加，形成书背处高的厚度差，是造成“爆头”的主要原因。此时，就需要安装书脊破口小刀来解决问题，也是本文安装书脊破口小刀来解决书背切口“爆头”的有效方法。

图5 松池的书芯

书脊破口小刀（也叫“书脊靠刀”、“划路刀”），其工作原理是在头脚刀下降裁切之前，用书背靠刀先在书背上滑切一刀（书背靠刀的划切位置和侧刀裁切的位置在同一条直线上），因此书背裁切处口表面光洁、无弓邹、无破碎现象，保证了裁切质量，有效地解决了三面裁切破头的难题。

书脊破口小刀装置由破口刀安装座、刀片、破口刀压片、气缸、调整标尺等组成（图6）。

图6 书脊破口小刀装置结构

书脊破口小刀安装座固定在侧刀摆臂架上，依次将刀片、气缸、调整标尺等安装在安装座上即可。

书脊破口小刀装置在书本裁切过程中具有书背划线功能（图7），在机器操作屏幕上启用破口刀功能按钮，当侧刀摆臂架与书本定位完成时，破口小刀气缸将刀片推出，书背上会划出一条直线（深度在0.1～0.2mm），完成后气缸将刀片收回，侧刀将沿着划线位置裁切，此时也减小了裁切刀的压力。

图7 书脊直线划痕

从图8和图9的对比中可以看出，安装书脊破口小刀后的成品书切口润滑、光洁，而未装破口小刀的收脊存在弓皱和破碎。因此，安装书脊破口小刀能有效解决书脊“爆头”难题。目前全国约80%的新华印刷有限公司开始使用此项技术，反应效果良好。

图8 书脊破口小刀使用前  

图9 书脊破口小刀使用后

解决方法：

(1)检查电磁阀的电缆线是否完好；

(2)重新拔插电磁阀接头；

(3)重启书脊破口小刀装置按钮；

(4)检查气管接口是否正常。

解决方法：

(1)检查破口刀片位置值设置是否正确；

(2)检查PLC控制是否有信号输出；

(3)检查编码器信号是否正常；

(4)检查破口小刀气压是否正常。

解决方法：

(1)检查电磁阀的信号线缆是否完好；

(2)检查电磁阀气源是否正常；

(3)使用动触发查看信号是否正常。

解决方法：

(1)检查气缸气源是否正常；

(2)检查电磁阀动作是否正常。

解决方法：

检查机器编码器信号是否正常。

解决方法：

(1)检查触摸屏的触摸板USB接口线是否完好；

(2)检查触摸板是否有划伤，如果划伤严重需要更换触摸板。

解决方法：检查触摸屏上天头，地脚位置设置是否正确。

(1)书脊破口小刀装置由于随着主机速度改变而改变工作频次，出现故障的概率相对较高，但是该装置结构简单，安装维护保养非常方便。保证电磁阀电压稳定是保证该装置稳定运行的重要条件。电磁阀是通过继电器传输电压的，要经常观察继电器触点运行情况，达到一定工作时间时应及时更换新的继电器；

(2)建立书脊破口小刀装置的保养制度，每天清理刀片残胶、灰尘，每周清理电器阀滤芯，并润滑电磁阀阀芯；

(3)定期检查刀片磨损程度并及时更换刀片；

(4)气缸应该保持气源干燥，定时更换气源滤芯；

(5)定期检查并调整破口小刀摆臂组件的间隙，使得破口小刀划线准确。

本文作者：深圳精密达智能机器有限公司  殷永建

                  上海出版印刷高等专科学校  沈国荣