织物组织构成原则和方法.doc

第二章 织物组织CAD本章重点：织物组织构成原则、组织设计方法本章难点：多种组织设计方法的综合运用学生应掌握点：能分析组织的合理性；能遵循组织构成法则，综合运用各种组织设计方法设计组织、小花纹组织2.1 计算机辅助组织设计的原理2.1.1素织物基本知识一、上机图上机图包括组织图、穿综图、关系图和纹板图1、穿综图：横行：代表综框，次序：下上纵行：代表组织图上相应的一根经线2、纹板图：放在组织图的右侧，在穿综图右侧放一关系图纵行：对应综框上的纹钉横行：对应纬线2.1.2电子多臂机的织造原理1、 电子程控装置：正确发出提综信息2、电信号与机械能转换：电磁铁，提综信息-机械位移3、提综机构：凸轮转子和杠杆综片上下2.1.3计算机组织设计原理1、织物上机图(图2-1)：A纹板图；B穿综图；C组织图；D关系图；E基本纹板图；F纹板关系图 图21织物上机图2、组织数字化的数学基础（图2-2，图2-3）A：纹板阵（Rw，Z）B：穿综阵（Z，Rj）C：组织阵（Rj，Rw）图2-2 纹板阵、穿综阵、组织阵三者关系图A：10000000 B：0100110101000000 0001011100100000 1000111000010000 00101011 AB = C00001000 1101010000000100 0111000100000010 1110100000000001 10110010A：纹板阵（Rw，Z）E：基本纹板图（J，Z）F: 纹板关系图（Rw，J）图2-3 纹板阵、基本纹板图、纹板关系图三者关系图F：10000000 E：0001000101000000 0010001100100000 0100011000010000 10001100 FE = A00001000 0001100100000100 0011001000000010 0110010000000001 11001000000000100000010000001000000100000010000001000000 2.1.4素织物设计CAD的基本功能2.1.4.1特点1、设计组织的方便性，自动绘制上机图2、纱线线型、色彩的有效体现3、纱线外观、服用效果的预览4、工艺参数的输出，电子纹板2.1.4.2组织设计组织图设计可以通过设计纹板图和穿综图自动产生相应的组织图直接输入已经点好的组织图，系统自动将它分解出基本纹板，纹板排列图和穿综图，并能查看织物设计的整体效果以便修改。一些简单组织进行编辑，很方便地变换组织图。2.1.4.3 工艺设计工艺设计包括经纬纱线设计、组织更换、织物模拟和织物预示输出，交织统计纱线设计主要指对经纬向纱线的密度、线型，颜色，排列根数等工艺的设计。组织更换在当前工艺完成的前提下，更换、提取、插入组织，使之结合工艺与组织两者的特点显现织物效果。织物模拟对设计的织物进行外观模拟，即风格处理，使机上织物的外观更接近实物，并能保持模拟状态输出织物效果。预示输出查看设计的工艺或织物效果，便于修改并能输出与设计有关的使用信息和效果图，以便使用。交织统计2.1.4.4图象处理链接了photoshop的部分对图象处理功能。在本系统上设计的东西转换成图象格式后，能够方便地利用该系统的图象处理进行处理。包括对图象输出外观的设置和对图象的风格处理。2.1.4.5文本处理实质上文本文件窗口是word 书写工具的一个缩影，他具备word的一部分功能，以方便用户编辑一些与当前设计密切相关的数据记录。2.2 计算机辅助组织设计的方法织物的组织结构设计受产品用途和生产条件的制约：首先，设计组织应考虑产品的用途和特点，例如需要产品质地柔软，有较好的悬垂性的窗帘布、裙料、睡衣、披肩、头巾等，组织的交织结构要求疏松。需要产品质地紧密，弹性、强力较好，如衬衣、套装、裤料、沙发面料等，交织结构即要求紧密，平整。织物组织设计还要受生产条件的制约。通常多臂织物的组织设计必须考虑选用多臂织机和织机所能使用的最大综片数，这些不仅与企业的设备相关，也与企业职工的技术素质有关。产品设计与所选用的材料和设计工艺路线的关系也十分密切：从美学角度考虑，织物的组织设计属美术中的图案创作范畴，如用图案设计的思考方式进行设计将会获得理想的设计效果。（组织设计归属图案创作的思考理由是：从形式上分析，织物的经纬交织结构是采用了图案的平行、对称、散点的排列形式，其表示方式也采用了图案设计的变化、统一、平衡、夸张的构成原理；从思维方式上分析，需要两种思维方式，特别是在进行织物纹制工艺设计时，形象性思维更需要占主导地位。设计工作者只有充满丰富的想象力，充满了创作欲望，才能创造出特色的组织结构和外观新颖的纺织产品，这是艺术设计者的共性。）为了增强织物组织的艺术感染力，通常也可借用节奏与韵律的音乐语言思考设计方案。组织设计的条理性和连续后出现的重复是节奏感的基本条件。节奏带有一种机械美，而韵律是比节奏要求更高的一种情调，它通过音调的高低、轻重、长短的组合构成韵律，而组织设计的韵律仅凭一种感受，它需要设计者倾诉自己的情感进行设计，并由消费者在应用中去体验。做到这一点并不容易，但是，只要设计的目的明确，构思成熟，有意识的组织经纬组织点的穿插，并注意块面搭配的主次节奏，切忌拼凑，逐步提高组织设计的韵律感是可行的。学习和进行组织设计，不仅要联系生产实际，更要懂得生活、热爱生活，掌握和熟悉设计规律，在灵活应用各种设计方法的同时，还要不断借鉴前人或同行的经验，总结并从中领悟设计技巧。2.2.1 织物组织设计的法则2.2.1.1 对比的法则（织物组织设计最常用的法则）组织设计的对比主要是指经面组织与纬面组织的对比、交织点的疏与密的对比、粗犷组织与细腻组织的对比和采用两组收缩率不同的经或纬交织的组织，交织后产生凹凸效应的凹凸对比等。织物的组织具备对比的特征愈强烈，织物表面的纹理就愈清晰，相反，缺少对比的组织，会显得平淡无味。成功的组织设计往往同时采用多种对比的法则。在同一组织中采用的对比手段愈多，组织愈美观，成功的把握就愈大。2.2.1.1.1 经面组织与纬面组织的对比(图2-4) 图2-4 经面组织与纬面组织对比的组织图示例2.2.1.1.2交织点的疏与密对比(图2-5)图2-5 交织点的疏与密对比的组织图示例2.2.1.1.3 粗犷与细腻组织的对比(图2-6)图2-6 粗犷与细腻组织的对比的组织图示例2.2.1.1.4 组织经处理产生凹与凸对比(图2-7) 图2-7组织经处理产生凹与凸对比组织示例凹凸组织的设计需要与材料和工艺配合，即利用材料和加捻丝（纱）的回缩率的差异，使织物表面产生立体感的浮雕效应，回缩率较小的材料用于织物的表面组织，回缩率较大的材料用于长浮组织，沉入织物的里层。 练习：请学生分析PPT中四幅组织图，分别遵循了什么组织构成法则？组织设计同时采用2个或2个以上的对比方法会收到更好的设计效果，这种设计方法称之为“联合对比设计法”。以下三图均为采用联合对比设计法设计的组织图。图2-8中1，2采用经面与纬面的对比、交织点疏与密的对比等。3同时采用经面与纬面、交织点疏与密、组织点粗犷与细腻和组织处理凹与凸的四种对比形式。图2-8 联合对比设计的组织示例2.2.1.2 对称的法则 织物组织采用对称设计的法则除可以使组织产生对称、美观，更有利于生产加工。对称设计体现在生产方面的优点是：在能使花纹变大变清晰的同时还能节省使用的综片数；减少和防止因交织点不均匀产生织造病疵；方便工人生产操作等优点。对称设计法则可分为轴对称和中心对称两种形式。2.2.1.2.1 轴对称设计(图2-9)图2-9 轴对称设计的组织图示例 2.2.1.2.2 中心对称设计 采用一个经纬组织循环数相同的基础组织，以某一角为圆心，连续顺时针或逆时针旋转4个90所形成的组织。(图2-10) 图2-10 中心对称设计的组织图示例2.2.1.3 平衡的法则 组织设计的平衡法则可从两方面考虑，一是美学的需要。织物的组织效果直接反映在纺织品的表面，采用平衡组织的纺织品给人以稳定美的享受。二是使织物表面平整，方便工人操作，也能方便后处理。平衡法则有组织的结构平衡和图像的视角平衡两种。2.2.1.3.1 组织的结构平衡机织物是由经纬纱线根据组织结构安排交织而成的。为了保证产品质量，方便工人操作，并使织物表面平整美观，手感柔和，设计时要注意组织的平衡。反映在织物上的平衡就是经纬交织点和交织次数的整体平衡。对于任何一根经（纬）纱线，每个点交织处将产生一个屈曲波，经纬组织点交替越多，纱线的屈曲波数愈多，织物在该经（纬）线处就愈紧密，在织机上该经（纬）线的张力变化也愈大，容易产生纱线断裂，造成工人操作困难，并影响产品的质量。交织点整体平衡如图2-11中的1图所示，设计者设计时已充分考虑组织的平衡，经纬浮长都控制在3根以内，组织的点交替次数也控制在平衡的范围内，以确保织物在织造时的张力平衡和表面的平整。又如交织点整体平衡的中的2图采用的变化透孔组织，通过相邻纱线组织的底片关系和悬殊的交织密度使纱线产生位移，从而在织物表面上形成纱孔的。若单独从某一根经（纬）线分析，组织似乎没有考虑经纬交织点平衡，但从组织结构的整体分析却得到了完美的平衡。就像一个不稳定的图形四边形，拉扯任一角图形都会变形，但如果同时拉扯图形的四角，并施加同样的力，图形就非常稳定。 图2-11组织结构平衡的组织图示例2.2.1.3.2 图像的视角平衡 视角平衡是从美学的角度来考虑组织图的整体平衡，例如从组织斜向、倾角，从经纬面的面积比，从经纬交织点替换等方面考虑，反映在织物表面的则交织后出现的色彩，花纹等形状的和谐与统一。视角平衡的例图2-12中的两个图，在视角上成中心对称，过中心点的任何一直线上与中心点等距离的点的经纬组织点都是相同的，同时组织的交织斜向也是平衡统一的。在视角的分布上图形也是均匀平衡的，总体感觉中心有一个支点能支撑起整个图形。图2-12 视角平衡的组织图示例1图2-13左图是视角平衡的轴对称的组织，从穿综图中可见一斑。经纬浮长的组织点组成粗细不同的条，交织成平纹，视觉的效果立体生动，变化统一。图2-13右图是视角平衡的不对称型。但线条疏密分散匀称，错落有致，别具一格，完美体现了设计组织时注意视角平衡的美学观点。 图2-13 视角平衡的组织图示例22.2.1.4 变化与统一的法则 织物组织设计就是在基元组织的基础上进行一次或多次的创作变化。变化是设计的根本，统一是变化的要求，它们相互依存并又相互制约着。为了满足织物不同用途的需要，织物的组织结构要有足够数量的交织点，以保证织物的强力和牢度，并要求交织点均匀和布局合理，以保证织物既能方便生产又美观大方。组织设计最常见的病疵是设计缺少构想，缺少章法，拼凑的痕迹十分明显，结构组织得杂乱，疏松，失衡，不尽合理。 讨论：同学们认为PPT中的四幅组织设计是否合理？如觉得不合理的理由？图2-14中1、2没有考虑每根织物的经纬线要有足够交织点以保证强力和牢度，经纬纱线间的交织次数极不相等，结构松散，缺少美感。图3的平衡感较差，变化的手法也不够统一。图4设计效果较好，但由于复合斜条间交织点缺少规律，如此简单的组织需要用16片综，综片数太多，不方便生产和工人操作，设计不合理。图2-14 不合理的组织图示例2.2.2 织物组织设计的方法（图见PPT）织物组织设计的方法很多。为了取得较好的设计效果，通常并不拘泥于一种方式，而是联合采用几种设计方法，以获取最好的设计效果。以下为最常用的设计方法。2.2.2.1 加强设计法：（黑白像景、左右、上下、斜向加强）在基原组织或经过简单变化的组织上延经（纬）向延长或增加组织点的一种设计方法。2.2.2.2 镶嵌设计法 根据设计意图在基础组织上镶嵌另一个织物组织或几何图形的设计方法。为了保证设计效果，通常是在平纹地上镶嵌反差较大的组织或图形。图1为镶嵌三枚透孔组织，图2为镶嵌的蜂巢组织，图3为镶嵌的几何小花纹。 镶嵌组织设计法也可以采用两种组织按不同的排列比和经纬方向相互嵌入形成新的组织。练习:请学生分析图4、5是什么组织按什么方向按什么比例镶嵌而成的？图4采用1/3的右斜纹与1/2的左斜纹纬向按1：1相互嵌入形成的新组织。图5采用平纹与3/3经重平经向按3：2相互嵌入形成的平纹变化组织。2.2.2.3 旋转设计法 在组织对称设计法中介绍了中心对称的设计方法。旋转设计是最常见又最实用的手段。旋转设计法的优点是设计简便，花纹美观有装饰性，缺点是需要的综片较多，不适用于多臂织物使用。旋转设计法应注意的问题是选择的基础组织特点明显，产生的花纹将很清晰。组织循环不宜太大，并要求组织循环数经纬应相等。2.2.2.4 移植设计法 是在基础组织上移去或增加组织点的一种设计方法。为了方便设计和考虑组织的实用性，最好在基元组织上进行变化，在小范围的组织循环数里进行变化和注意移植图形均匀美观。采用移植法如能与省综设计法配合，将能设计出大型复杂的组织。移植法设计图1是在平纹地上移去了组织点。 图2是在1/3斜纹增加了组织点。 图3是采用与省综设计法配合设计的大型组织，基础组织是平纹。从纹板图上看出，每一块纹板都移去了2个纹钉。图4是与省综设计法配合，从纹板图上看出，每一块纹板在平纹组织上同时采用“移”和“植”的方法设计的大型组织。2.2.2.5 置换设计法是基元组织通过加强设计后，把原有的经浮点置换一个组织，把纬浮点置换成另一组织的设计方法。置换设计的3个例图都是将平纹组织扩展后置换另一组织而成。 2.2.2.6 叠加设计法 把两个不同风格的组织叠加在一起所形成的新组织。为了使新组织能正常循环，所采用的两个组织循环数应是它们组织的最小公倍数。叠加设计法的例图1、2、3、4、5、6、7是把不同斜向、倾角的斜纹组织相互重叠，再经适当修改而成。 2.2.2.7 底片设计法 把照片的正片与负片黑白相反的原理借用到组织设计中，是最常用的一种设计方法。底片设计法是相邻经或纬在交织中的采用经纬面浮点相反的组织，使织物的织纹清晰，经纬交织点相反处痕迹明显且上下或左右不易滑动。这一特点通常在提花织物中的花与地交界处应用颇多。底片设计法可采用经向底片，纬向底片或经纬向同时采用底片等法。经（纬）可以是11，即偶数经（纬）与前一根的奇数经（纬）互成底片关系。也可以根据需要确定底片经纬纱线的比例关系。用底片设计法设计组织，织物表面有细腻的条纹，含蓄文静，很是好看。练习:请学生在给定的平纹、斜纹组织上用四种不同的设计方法，完成新的组织。2.2.2.8 省综设计法（回去自己看书p101） 采用图案的“打散构成”设计原理进行组织设计的一种方法。此种设计所用综片数容易控制，一般为4-8片。省综设计的组织循环数可根据要求无限扩展。织物表面平整，皱效应明显，抗皱能力强。省综的纹版图设计方法和步骤是：确定组织所用综框数；选择与所选综框数一致的基本组织；打散基元组织，按一定格式排列组成纹版图。纹版图可排列一组，也可排列不同形式的若干组，组数愈多，出现病疵的可能性就愈少。省综穿综图的设计方法和步骤是：确定穿综循环数，一般应是综片数的整数倍数，按综片数与穿综次序分组， 每综穿入1根纱线，各组穿法不能相同，同一综片上的纱线间距最少在3根以上。省综设计图3（右）为六片综绉组织的四个基本组织，纹版每组20块，全图为1组。该组织的穿综法为每组穿1-6片综，共4组，计循环数为24根纱线，是最小的六片综绉组织。省综设计通常选择六片以内的综片，一是方便工人操作，二是在多臂织机综片允许的范围内再变化的余地较大。2.2.3 小花纹组织设计（图见PPT） 小花纹组织是多臂织物设计采用的一个大类，通常小花纹所采用的综片控制在12片以内。为了使花纹清晰、美观、丰满，通常是在平纹地上采用对比、对称的法则设计小花。根据小花纹在织物中的布局和所占面积，可以归纳成六种不同的排列骨架。2.2.3.1 平行排列是较少的一种排列形式，优点是设计结构简单，使用综片较少，在有限的综片数内花型变化可以复杂。缺点是花纹集中在同一直线和横线上，极易产生经向缩率不均和纬密不匀的弊病。为了克服这一弊病，设计人员通常用加大花纹间的距离的办法，使缩率不均和纬密不匀的弊病得到缓解，但纹版数量增加，给生产和操作造成不便。2.2.3.2 菱形排列是设计中最常用的一种方法，优点是花纹排列活泼匀称，并且可以避免造成经向缩率不均和纬密不匀的弊病。缺点是同一循环内的花纹需要用不同的综框，故花形较简单。2.2.3.3 直条排列是组织设计中应用最多，效果较好的一种形式。较适宜在装饰，床上用品，衬衫等面料上使用。直条排列组织设计的优点是产品装饰强，如能与色条丝（纱）线配合，更会取得强烈的装饰效果。该设计组织的缺点是经向纱线缩率极度不匀，需要用两种送经速度不同经轴或采用塑性强的材料做经丝（纱）生产。2.2.3.4 横条排列在纺织品设计中应用较少，主要原因是花纹成排，织造时有花纹的部位与没有花纹的地部经丝提升反差较大，起综轻重不平衡，无法正常织造。另一个原因是由于交织点的疏密不一致，产品的纬密均匀度也难于控制。但是由于其外观具有一定的装饰性，在毛巾、手帕、围巾的、花边、字牌等产品上应用颇多。 2.2.3.5