第七章针织CADCAM系统.doc

第七章 针织CAD系统织物的计算机辅助设计(CAD)是计算机在纺织行业的一个重要应用领域，也是一个研究热点和难点。说其重要，是因为织物CAD系统，可以缩短设计周期，减少技术人员；可以开发出更好，更复杂，更适合市场需求的产品；能够为纺织产品的多品种、小批量生产以及对市场需求的快速反应提供有利条件，从而达到提高企业核心竞争力的目的。 本章分三部分：纬编花型CAD系统、经编CAD系统、CAD系统。介绍其主要功能，数学模型，设计原理等。第一节 纬编 一、 概述 纬编针织物CAD（针织花型准备）系统主要是应用计算机图形图像处理功能从事纬编针织物花型意匠图的设计、织物纹路的模拟显示、花型的配色、花纹图案四方连续的对位，并最终生成上机工艺单。它应用了计算机的快速反应能力进行各种花型的工艺设计与计算，以适应针织产品短周期、小批量、多品种的市场需求。 根据纬编花型编织原理，纬编花型是通过选针（选片）机构来实现的。 选针机构选择织针进入成圈、集圈、浮线、移圈位置，从而编织提花、胖花、集圈、添纱、移圈等花色组织。 选片机构选择沉降片编织提花毛圈、浮雕（凹凸）毛圈、提花高低毛圈等花色效应。 按选针方式，选针机构可以分为： ①无选择性直接选针机构：多跑道（多三角机），花宽与跑道数和织针排列相关，花高与机器路数和色纱数相关，花纹没有位移。 ②无选择性间接选针机构：分插片式、推片式、摆片（拨片）式几种类型。 花宽与选针级数和是否对称有关，花高与机器路数和色纱数相关，花纹不产生位移。 ③有选择性直接选针机构：有提花轮、台车花压板等。 花宽与提花轮槽数、针筒总针数以及提花轮段数相关，花高与机器路数、提花轮段数以及色纱数相关，花纹有位移。 ④有选择性间接选针机构：有滚筒式、圆齿片式等。 滚筒式选针花宽与选针级数和是否对称有关，花高与机器路数、选针片数、色纱数相关，花纹没有位移。 圆齿片式选针花宽与圆齿片齿数相关，花高与机器路数、圆齿片档数、色纱数相关。 ⑤单选针选针机构：有电子选针，其花宽最大可达到机器总针数，花高由色纱数和存储器容量所决定。 针织花型准备系统可以分为通用软件和专用软件两大类。 专用软件由针织设备的生产厂家提供，专用于某一个厂家制造的设备或者某一种型号的针织设备，它与针织设备的品牌、型号和功能密切相关。如： 电脑提花圆机、电脑移圈圆机、电脑四色调线圆机、电脑袜机、电脑横机、电脑一次成形圆机、电子贾卡经编机等。 专用软件一般可以直接控制针织设备硬件。 通用软件可用于设备类型相同、生产厂家不同的设备进行产品设计，其应用的针织设备范围较广。 通用软件又可分为常用图形图像应用软件（如：Photoshop、CorelDraw等）和高校、科研机构开发的专用于针织花型设计并最终生成上机工艺单的针织计算机辅助设计软件。采用计算机辅助设计可以减轻设计人员劳动强度，提高生产效率。 目前国际上常见的纬编专用花型设计系统主要有：德国德乐（Terrot）公司的PATRONIK5000型计算机花型设计系统、德国迈耶·西（MayerCie）公司的PIC 3计算机花型设计系统、日本WAC系统。值得一提的是日本WAC系统既应用于纬编圆机、也应用于袜机，且已配套应用于多家国内外针织设备。 电子选针花纹信息过去是采用胶带配光电扫描器来读取选针信号和采用软盘存贮花纹信息，如今更多的是采用专用数据接口和U盘读取花纹信息。使用便携式电脑可以很方便的传输大容量的花纹信息。 现在针织企业采用CAD技术设计纬编花色组织主要有以下几种形式： ①对于已购买电脑选针提花机的直接采用所配备的纬编专用花型设计系统设计产品。 ②已购买电脑选针提花机并配有纬编专用花型设计系统，先采用常用图形图像应用软件（如：Photoshop、Photo Draw等）充分利用通用图形图像应用软件强大的图形绘制和图像处理功能，编辑图形图像并存储成所配专用花型设计系统能识别的图形图像存储格式，接着打开专用花型设计系统，利用图像存储格式转换功能调用所设计图案，针对编织要求进行精处理完成产品设计。 ③没有电脑提花机的企业直接采用常用图形图像应用软件（如：Photoshop、CorelDraw等）设计纬编花型图案，观察图形的设计效果，但这种设计无法形成上机工艺单。 ④采用高校和科研机构开发的通用针织花型设计系统设计产品，完成图形的绘制、织物纹路的模拟显示、花型的配色、花纹图案四方连续的对位，并最终生成上机工艺单。 二、纬编各选针机种花型数据的数学描述 纬编花型CAD制作系统的基本功能是将设计者输入的图像文件转换为系统所能识别的选针循环数据。对花型数据进行数学描述是花型CAD制作系统的理论基础，也是开发花型CAD制作系统的关键，文件格式的内部实现见图7-1。 （一）电脑选针提花机花型数据的数学描述 电脑选针提花中有三类花型数据即花