论文部分内容阅读
摘 要：本文对机织物的小提花织物的计算机方法进行了探讨，通过在自主开发的纺织CAD系统上改变色纱颜色、织物组织结构参数等使织物外观图呈现出不同的效果图，并对小样实物样布进行了对比，得出机织物计算机辅助方法，可以提高织物小样试织的效率，以此增强市场竞争力。
关键词：纺织CAD；小提花组织；参数设计
1. 引言
经济全球化促进了竞争日益激烈，提高技术创新能力、实现全面信息化是工业提高核心竞争力的必然选择。机织物的计算机开发适应了当今面料设计开发多品种、少批量、多元融合、高附加值的总趋势，有利于提高织物的市场竞争力。
目前我国织物设计的生产订单主要是仿样设计。在织物的设计生产过程中会遇到客户在来样基础上对原料、颜色、花型、组织、纱支、重量、手感等设计要素进行调整，一些情况下由于织物结构及设计原理的限制，客户的意图不能完全实现，设计人员要反复与客户沟通，试织小样提供给客户参考。然而试织小样又是一个复杂的过程，需要选定纱线，确定组织图、上机经纬密，然后穿综穿筘，引纬打纬，织成织物。纺织CAD系统摒弃了传统的小样试织的复杂工序，将设计人员从体力劳动中解放出来，有利于激发设计人员的创造力和灵感。把握面料的流行趋势，及时更新花色品种，提高纺织产品的市场竞争力。
2. 纺织CAD 系统功能
纺织CAD 系统，包括如下内容：简单组织CAD、大提花组织CAD、复杂组织CAD、横编羊毛衫CAD、纬编CAD、经编CAD、小提花CAD等。其中简单组织CAD系统有如下功能：织物组织和上机图设计、纱线设计、织物模拟仿真、彩色打印输出[4]等。
2.1 简单织物组织CAD 系统部分功能框图
3. 联合组织的织物计算机的仿样设计应用举例
3.1 织物实样图
图1是经网目组织[3]的小样试织图，经网目组织是联合组织中的一种特殊组织。这种组织的织物外观独特，手感良好。因此经网目组织可适用于装饰、服用等织物中，如行李箱，沙发等。
3.2 组织输入
进入“纺织品CAD 系统-简单组织CAD”，单击求组织图按钮，生成织物组织图的方法一般有：
①由手工输入组织图
②自动组织图
③调用组织库图形
3.3 求上机图[1]
在生成组织图后，单击求上机图按钮，选择顺穿法，CAD 系统自动生成组织图、穿综图和纹板图，图2是经网目组织的上机图。
3.4 设计纱线
单击进入纱线仿真，点击造SZ合股纱按钮，进入纱线设计界面，然后对纱线进行参数设计，按显示键，如图3所示。
3.5 色纱排列
点击配色按钮，打开色经色纬输入对话框，在经纬纱排列中分别输入1122
即经纱排列1A1A纬纱排列1B1B，图4是所设计的经网目组织的色纱配置图。
3.6 模拟效果
点击输出结果，整体效果的模拟
3.7 纺织CAD设计图与小样织机实物图的对比
由图1与图5很明显可以看出，计算机的模拟图与实样图有着一定的区别，实样中的纱线扭曲，颜色看起来比较暗，而计算机模拟图的纱线排列非常整齐，颜色较鲜艳，主要区别的原因在于实样图在小样织机上试织过程中，受到人为张力的不均一、手与布样的摩擦，以及小样织机自身的一些缺陷性等等因素的影响。
3.8 织物参数设计[5]
筘号的计算：筘号有公制筘号和英制筘号，公制筘号是以10cm内的筘齿数表示，其筘号的范围为40－240号，英制筘号是以2英寸内的筘齿数表示，确定方法根据经纱密度、纬纱织缩率、每筘齿穿入数以及生产的实际情况而定。筘号可由公式(1)可求。
■ (1)
筘幅的计算：下列公式(2)是计算筘幅的公式，筘幅以厘米表示，可根据总经根数计算。
■(2)
总经根数的计算：总经根数经纱密度、幅宽、边纱根数来确定，总经根数应修正为穿综循环的整数倍，可根据下列公式(3)求总经根数。
■(3)
用纱量的计算：用纱量定额以生产百米织物所耗用经纬纱的质量(kg)来表示。
■（4）
■（5）
3.9设计工艺
由公式(1)－(5)可计算出机织物的某些上机工艺参数。织物的上机工艺计算包括经纬纱线密度、经纬纱支数、上机幅宽、匹长等内容[6]，制定这些参数是机织物产品设计首要的也是最基本的工作。这涉及产品构思、织物分析、参数确定、工艺计算、试织等工作，需要大量的经验积累和对市场的良好把握。而纺织品CAD 系统具有织造工艺计算的功能，并可自动打印出工艺总设计单。
4. 结论
利用纺织CAD系统对机织物联合组织进行工艺设计，大大提高设计的效率和创造性，使得织物的设计工作变得更加轻松，减轻设计人员的负担，提高企业的经济效益。同时，机织物的计算机辅助设计在一些方面还存在一定的问题，如:三维仿真效果的模拟；织物的原料和性能对织物的外观风格及力学性能影响也是需要解决的问题, 如织物的材质、蓬松度、刚度仿真[2]等。针对这些存在的问题，机织物的联合组织设计还有待进一步的提高和推广,纺织CAD 技术也会向着集成化、网络化和智能化的方向发展。
参考文献
[1] 田鸿美,顾平.蜂巢、透孔、凸条和阴影组织的计算机辅助设计.苏州丝绸工学院报,1992(2).
[2] 秦芳,顾平.基于OpenGL织物外观三维模拟.苏州大学硕士学位论文,2006.5.
[3] 郑天勇,黄故. 机织物结构与外观的三维模拟研究. 天津工业大学学位论文,2000.10.
[4] 顾平，蒋高明，张瑞云.纺织品CAD原理与应用.中国纺织出版社，2005.5.
[5] 蔡陛霞，荆妙蕾.织物结构与设计（第四版）.中国纺织出版社，2008.2.
[6] 夏尚淳.织物组织CAD应用手册.中国纺织出版社，2001.6.
关键词：纺织CAD；小提花组织；参数设计
1. 引言
经济全球化促进了竞争日益激烈，提高技术创新能力、实现全面信息化是工业提高核心竞争力的必然选择。机织物的计算机开发适应了当今面料设计开发多品种、少批量、多元融合、高附加值的总趋势，有利于提高织物的市场竞争力。
目前我国织物设计的生产订单主要是仿样设计。在织物的设计生产过程中会遇到客户在来样基础上对原料、颜色、花型、组织、纱支、重量、手感等设计要素进行调整，一些情况下由于织物结构及设计原理的限制，客户的意图不能完全实现，设计人员要反复与客户沟通，试织小样提供给客户参考。然而试织小样又是一个复杂的过程，需要选定纱线，确定组织图、上机经纬密，然后穿综穿筘，引纬打纬，织成织物。纺织CAD系统摒弃了传统的小样试织的复杂工序，将设计人员从体力劳动中解放出来，有利于激发设计人员的创造力和灵感。把握面料的流行趋势，及时更新花色品种，提高纺织产品的市场竞争力。
2. 纺织CAD 系统功能
纺织CAD 系统，包括如下内容：简单组织CAD、大提花组织CAD、复杂组织CAD、横编羊毛衫CAD、纬编CAD、经编CAD、小提花CAD等。其中简单组织CAD系统有如下功能：织物组织和上机图设计、纱线设计、织物模拟仿真、彩色打印输出[4]等。
2.1 简单织物组织CAD 系统部分功能框图
3. 联合组织的织物计算机的仿样设计应用举例
3.1 织物实样图
图1是经网目组织[3]的小样试织图，经网目组织是联合组织中的一种特殊组织。这种组织的织物外观独特，手感良好。因此经网目组织可适用于装饰、服用等织物中，如行李箱，沙发等。
3.2 组织输入
进入“纺织品CAD 系统-简单组织CAD”，单击求组织图按钮，生成织物组织图的方法一般有：
①由手工输入组织图
②自动组织图
③调用组织库图形
3.3 求上机图[1]
在生成组织图后，单击求上机图按钮，选择顺穿法，CAD 系统自动生成组织图、穿综图和纹板图，图2是经网目组织的上机图。
3.4 设计纱线
单击进入纱线仿真，点击造SZ合股纱按钮，进入纱线设计界面，然后对纱线进行参数设计，按显示键，如图3所示。
3.5 色纱排列
点击配色按钮，打开色经色纬输入对话框，在经纬纱排列中分别输入1122
即经纱排列1A1A纬纱排列1B1B，图4是所设计的经网目组织的色纱配置图。
3.6 模拟效果
点击输出结果，整体效果的模拟
3.7 纺织CAD设计图与小样织机实物图的对比
由图1与图5很明显可以看出，计算机的模拟图与实样图有着一定的区别，实样中的纱线扭曲，颜色看起来比较暗，而计算机模拟图的纱线排列非常整齐，颜色较鲜艳，主要区别的原因在于实样图在小样织机上试织过程中，受到人为张力的不均一、手与布样的摩擦，以及小样织机自身的一些缺陷性等等因素的影响。
3.8 织物参数设计[5]
筘号的计算：筘号有公制筘号和英制筘号，公制筘号是以10cm内的筘齿数表示，其筘号的范围为40－240号，英制筘号是以2英寸内的筘齿数表示，确定方法根据经纱密度、纬纱织缩率、每筘齿穿入数以及生产的实际情况而定。筘号可由公式(1)可求。
■ (1)
筘幅的计算：下列公式(2)是计算筘幅的公式，筘幅以厘米表示，可根据总经根数计算。
■(2)
总经根数的计算：总经根数经纱密度、幅宽、边纱根数来确定，总经根数应修正为穿综循环的整数倍，可根据下列公式(3)求总经根数。
■(3)
用纱量的计算：用纱量定额以生产百米织物所耗用经纬纱的质量(kg)来表示。
■（4）
■（5）
3.9设计工艺
由公式(1)－(5)可计算出机织物的某些上机工艺参数。织物的上机工艺计算包括经纬纱线密度、经纬纱支数、上机幅宽、匹长等内容[6]，制定这些参数是机织物产品设计首要的也是最基本的工作。这涉及产品构思、织物分析、参数确定、工艺计算、试织等工作，需要大量的经验积累和对市场的良好把握。而纺织品CAD 系统具有织造工艺计算的功能，并可自动打印出工艺总设计单。
4. 结论
利用纺织CAD系统对机织物联合组织进行工艺设计，大大提高设计的效率和创造性，使得织物的设计工作变得更加轻松，减轻设计人员的负担，提高企业的经济效益。同时，机织物的计算机辅助设计在一些方面还存在一定的问题，如:三维仿真效果的模拟；织物的原料和性能对织物的外观风格及力学性能影响也是需要解决的问题, 如织物的材质、蓬松度、刚度仿真[2]等。针对这些存在的问题，机织物的联合组织设计还有待进一步的提高和推广,纺织CAD 技术也会向着集成化、网络化和智能化的方向发展。
参考文献
[1] 田鸿美,顾平.蜂巢、透孔、凸条和阴影组织的计算机辅助设计.苏州丝绸工学院报,1992(2).
[2] 秦芳,顾平.基于OpenGL织物外观三维模拟.苏州大学硕士学位论文,2006.5.
[3] 郑天勇,黄故. 机织物结构与外观的三维模拟研究. 天津工业大学学位论文,2000.10.
[4] 顾平，蒋高明，张瑞云.纺织品CAD原理与应用.中国纺织出版社，2005.5.
[5] 蔡陛霞，荆妙蕾.织物结构与设计（第四版）.中国纺织出版社，2008.2.
[6] 夏尚淳.织物组织CAD应用手册.中国纺织出版社，2001.6.