Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор состояния проблемы и постановка задачи исследования ... 11
1.1. Анализ существующих методов и средств проектирования трикотажных изделий 11
1.2. Анализ процедуры проектирования трикотажных изделий как объекта автоматизации 16
1.3. Исследование методов математического описания элементов структуры трикотажа 22
1.4. Анализ методов технологического обеспечения заданных параметров трикотажа 31
1.5. Постановка задачи комплексного проектирования трико-тажных изделий 38
Выводы по главе 1 42
2. Уравнения равновесия, расчет нерастяжимой нити 43
2.1. Векторные уравнения равновесия 43
2.2. Уравнения равновесия нити в проекциях на связанные оси 56
2.3. Упругая нить на поверхности 58
2.4. Моделирование формы, расчет длины нити в трикотажной петле 70
Выводы по главе 2 82
3. Разработка автоматизированной системы проектирования три котажных изделий для кругл овязального автомата «Джумберка» 83
3.1. Анализ системы подготовки данных для вязания «Джумберка» фирмы и определение требований к новой проектирования 82
3.2. Описание процедуры задания основных параметров проектирования 86
3.3. Задание формы деталей изделия 88
3.4. Формирование раппорта и рисунка купона 90
3.5. Формирование программы вязания 92
3.6. Процедура раскладки деталей на купоне 94
3.7. Процедура количественной оценки изделия 96
3.8. Определение длины элементов структуры трикотажа 99
3.9. Расчет технико-экономических показателей 102
3.10 Преобразования формата данных для вязания 105
Выводы по главе 3 106
4. Разработка автоматизированной системы проектирования трикотажных изделий для плосковязального автомата СОБОЛЬ» 108
4.1. Условия создания отечественного плосковязального автомата «Соболь» и разработка технического задания на САПР и систему подготовки данных для вязания 108
4.2. Описание процедуры проектирования и подготовки данных для вязания 112
4.2.1. Параметры формы изделия 113
4.2.2. Рисунок изделия 114
4.2.3. Программа вязания 115
4.2.4. Позиционирование нитеводов 115
4.2.5. Параметры заделки краев 115
4.3. Процесс проектирования трикотажного изделия 116
4.3.1. Подготовка исходных данных 116
4.3.2. Основное меню системы 117
4.3.3. Имя модели 119
4.3.4. Форма модели 119
4.3.5. Ввод детали 120
4.3.6. Заправочные данные 122
4.3.7. Параметры формы изделия ...123
4.3.8. Рисунок раппортов ... 125
4.3.9. Печать рисунка 142
4.3.10. Рисунок модели 143
4.3.11. Процедура формирования программы вязания 148
4.3.12. Позиционирование нитеводов 154
4.3.13. Заделка краев 156
4.3.14. Технико-экономический расчет изделия 157
4.3.15. Запись данных на дискету 158
4.3.16. Чтение данных с дискеты автомата 159
4.3.17. Печать всех данных 160
4.3.18. Окончание работы 161
Выводы по главе 4 : 162
Общие выводы 164
Список литературы 166
Приложение 168
- Анализ процедуры проектирования трикотажных изделий как объекта автоматизации
- Моделирование формы, расчет длины нити в трикотажной петле
- Определение длины элементов структуры трикотажа
- Условия создания отечественного плосковязального автомата «Соболь» и разработка технического задания на САПР и систему подготовки данных для вязания
Введение к работе
Перспективы развития трикотажного производства связаны с широким использованием автоматов с электронным управлением.
В сегодняшних условиях рыночной экономики вопросам повышения качества и эффективности проектирования нового ассортимента придается важное значение.
Российские предприятия постепенно переходят на эксплуатацию трикотажных автоматов с компьютерными системами подготовки данных для вязания. Однако современные импортные дессинаторские комплексы проектирования стоят довольно дорого.
Несовершенство таких систем заключается в узкой направленности функций подготовки данных для вязания. Технологические свойства нитей и переплетений не учитываются. Подготовка программы вязания и рисунка не взаимосвязана с другими этапами проектирования модели.
Отечественные системы подготовки данных для плосковязальных автоматов как правило копируют устаревшие «фирменные» комплексы.
Проектирование трикотажа осуществляется с позиций геометрического подхода, что на сегодня не всегда удовлетворяет требованиям технико-экономического расчета.
Возможности вычислительной техники для проектирования трикотажа используются крайне не эффективно.
Таким образом, необходимы отечественные системы проектирования и подготовки данных для вязания на базе современных подходов к моделированию петельной структуры и комплексного решения задач создания нового ассортимента.
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Настоящая диссертационная работа выполнена с планом научно-исследовательских работ ЦНИИ Комплексной Автоматизации Легкой промышленности по теме: «Создание систем автоматизированного проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для вязания на автоматах типа «Джумберка» и «Соболь»».
В сегодняшних условиях рыночной конкуренции трикотажные предприятия вынуждены постоянно заниматься разработкой нового ассортимента, повышением эффективности и качества проектирования.
С приходом на российский рынок современных средств вычислительной техники (в первую очередь на базе персональных компьютеров) появились реальная возможность создать комплексные автоматизированные системы проектирования трикотажных моделей, доступные по цене и удовлетворяющие требованиям сегодняшней ситуации.
На многих предприятиях трикотажной промышленности успешно эксплуатируются системы подготовки данных для вязания на автоматах с электронным управлением, однако объединить этот процесс с другими этапами проектирования представляется насущной задачей.
На основе геометрически нелинейной теории упругой нити составлены дифференциальные уравнения равновесия нити в петле и выведены формулы, определяющие пространственные параметры трикотажной петли, ее длину, а также напряженно - деформированное состояние нити в петле.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Главная цель работы состоит в развитии теории моделирования трикотажной петли и практического ее применения в автоматизированных системах проектирования трикотажных изделий.
Цель достигнута за счет решения задач нелинейной теории упругости применительно для модели трикотажной петли и разработки автоматизированных систем проектирования для плоско- и кругловязальных автоматов с электронным управлением. В ходе этого процесса были решены следующие задачи:
Разработан комплекс требований к современным автоматизированным системам проектирования трикотажных изделий на базе персонального компьютера.
Дополнена модель трикотажной петли Мандена с позиций теории упругой нити и определена формула расчета длины нити в петле.
Разработана автоматизированная система проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для работы на кругловязальных автоматах «Джумберка» (Испания).
Разработана автоматизированная система проектирования трикотажных изделий и подготовки данных для работы на плосковязальных автоматах «Соболь» (Россия).
В рамках созданных автоматизированных систем проектирования разработана процедура технико-экономического расчета изделия.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования. При решении теоретических задач моделирования трикотажной петли использованы основы нелинейной теории упругости, основы механики гибкой нити, механика стержней, механика деформируемого твердого тела.
Теоретические положения, полученные в диссертационной работе, подтверждены экспериментально в лабораторных и производственных условиях.
Разработанные программные продукты проходили всестороннее тестирование в процессе отладки, а затем в работе профессиональными художни-ками-дессинаторами.
Вычисление сложных математических функций проводилось с использованием специальных программных пакетов типа «MATCAD».
Создание информационной базы данных проводилось на основе производственных программ Курского трикотажного комбината и Сергиево-Посадской трикотажной фабрики.
Отладка Автоматизированной системы проектирования трикотажных изделий для автомата «Соболь» проводилась на Невьянском механическом заводе и в научно-исследовательском институте «Импульс».
Отладка Автоматизированной системы проектирования трикотажных изделий для автоматов «Джумберка» проводилась на Курском трикотажном комбинате и Сергиево-Посадской трикотажной фабрике.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в углублении теории моделирования трикотажной петли с позиций геометрически нелинейной теории упругости и применение полученных результатов в разработке Автоматизированных системах проектирования трикотажных изделий для автоматов с электронным управлением.
ВПЕРВЫЕ ПОЛУЧЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:
1. Дополнена теория математической модели трикотажной петли Ман-дена, позволяющая с высокой точностью рассчитывать форму и длину нити в петле.
Разработан математический аппарат расчета упругой модели трикотажной петли с помощью ЭВМ (персонального компьютера).
Создан программный продукт, позволяющий проектировать трикотажные изделия и данные для вязания на кругловязальных автоматах «Джумберка» и плосковязальных автоматах «Соболь».
Разработан универсальный графический редактор, позволяющий создавать рисунки для трикотажа, программа конструирования лекал.
Сформирована система предварительного расчета основных технологических параметров трикотажа на основе моделирования формы петли и информационной базы данных.
Разработана автоматизированная система технологического расчета параметров структуры трикотажа в рамках подготовки данных для вязания на автоматах «Джумберка» и «Соболь».
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Дополнена и подготовлена для практического применения теория математического моделирования трикотажной петли Мандена. Это позволит с высокой точностью рассчитывать форму и длину нити в петле, что важно для проектирования свойств полотна, параметров всего изделия, а так же определения технико-экономических показателей.
Основная часть разработанной теории моделирования петельной структуры и автоматизированных систем проектирования трикотажных изделий и их использование опубликованы автором в 4 статьях журнала Известия ВУЗов «Технология текстильной промышленности» и Сборнике научных трудов ДНТУД (Димитровград).
Промышленная реализация результатов научной работы выполнена в условиях предприятий: Курского трикотажного комбината, Сергиево-Посадской трикотажной фабрики и АО «Жаклин».
Использование программного продукта для проектирования новых моделей позволило значительно ускорить процесс подготовки к производству нового ассортимента, качественно изменить процессы технологической подготовки, конструирования лекал, подготовку данных для вязания.
Разработанные автоматизированные системы проектирования для автоматов «Джумберка» помогут предприятиям отказаться от закупок дорогостоящих импортных систем подготовки данных для вязания.
Создание системы технико-экономического расчета позволит еще на этапе проектирования определить экономическую эффективность производства данной модели.
ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты выполненной работы опубликованы в 4-х статьях Всероссийских журналов и сборников.
СТУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Работа состоит из 4 глав, выводов, списка использованных источников из 26 наименований.
Общий объем диссертации 169 страниц основного текста, 38 рисунков, 4 таблицы.
Анализ процедуры проектирования трикотажных изделий как объекта автоматизации
Процедура проектирования трикотажных изделий представляет достаточно сложную и многоступенчатую задачу. Широкое распространение трикотажных автоматов с компьютерными системами подготовки данных значительно облегчили формирование рисунка и программы вязания. Однако связь всех процедур проектирования трикотажного изделия остается уделом кропотливого ручного труда дессинатора. Изучив опыт эксплуатации зарубежных систем подготовки данных для вязания [10], таких как "Джумберка "/Испания/, "Компютанит" /Великобритания/, «Ргоп:і»(Италия), «VDU Се-лектанит-МА-5500»(ФРГ), «Дукад-2» (Швейцария), «Шима Сейки» (Япония), можно определить основные недостатки подобных систем:
Данные системы сугубо специализированны и зачастую содержат устаревшее программное обеспечение. Замене последнего требует значительных материальных затрат и только через фирму-производителя. 2. В случае выхода из строя элементов технического обеспечения таких систем замена оборачивается долгим простоем парка оборудования и постоянной зависимостью от фирмы-производителя.
Выходом из такой ситуации может быть создание комплексной системы проектирования, объединившей все этапы проектирования изделия на базе серийных образцов вычислительной техники и современных программных пакетов. Типовой персональный компьютер сравнительно недорог, доступен в ремонте и обслуживании. Основная задача здесь - преобразование формата разработанных программных продуктов в формат системы фирмы-производителя. Рассмотрим процесс проектирования трикотажа с учетом современных возможностей компьютерной техники.
Исходя из технического задания на изделие необходимо определить его сырьевой комплект и задание основных параметров трикотажа - петельный шаг , высота петельного ряда В, длина петли / и величина поверхностной плотности. Существует много справочной информации, помогающей ориентироваться в этом вопросе. Однако в производственных условиях дес-синатор использует, как правило, опыт прошлых разработок. Здесь современные средства вычислительной техники могут взять на себя создание базы данных полной информации о проектируемом изделии и его параметрах. Далее следует предварительный расчет поверхностной плотности. Методики определения длины элементов структуры полотна базируются на упрощенных геометрических моделях, что дает весьма приближенные результаты. Однако существует подход к моделированию с позиций геометрически нелинейной теории упругости. В силу трудностей математического характера такой метод в условиях производства не применяется, хотя и позволяет получать весьма достоверные результаты. В современных условиях вычисли тельная техника сравнительно легко решает подобные задачи и использование основ теории Д. И. Мандена [11] весьма своевременно.
Расчет поверхностной плотности ведется путем кодирования петельной структуры. Такой подход хоть и универсален, но достаточно трудоемок и поэтому не часто находит практического применения на производстве [12]. Широкое распространение современных автоматов позволяет по иному взглянуть на эту проблему. Определить структурный состав трикотажа можно по заданной программе вязания и рисунку. Далее, с достаточной точностью рассчитав поверхностную плотность, можно оценить различные свойства полотна и экономическую эффективность его производства.
Следующим этапом является подготовка раппорта и всего рисунка деталей. Специализированные системы подготовки для трикотажных автоматов обладают широкими возможностями. Недостатком в данном случае является следующее. Такие системы подготовки попадают в нашу страну, как правило, через несколько лет, после их создания, а иногда уже изрядно устаревшими. На фоне современных неспециализированных программных продуктов в этой области графические редакторы систем подготовки данных выглядят довольно убого. Подготовка рисунка современными средствами и представление его в заданном формате трикотажного автомата хоть и сложная, но вполне реальная задача.
Далее дессинатор должен расположить рисунок на деталях изделия в линейных размерах. Производственная методика этой трудоемкой процедуры такова. Проводится перерасчет петельной структуры рисунка в линейные величины и совмещается с подготовленными лекалами деталей. Неизменно приходится корректировать рисунок, а зачастую параметры полотна. В этой связи задача компьютеризации данной процедуры стоит очень остро. Решение этой задачи представляется в следующем виде. Подготовленные лекала деталей сканируются или формируются средствами компьютерной графики. Подготовленный рисунок преобразуется в линейные размеры, исходя из рассчитанных параметров плотности Пв и Пг. Далее дессинатор накладывает контуры деталей на рисунок, визуально определяя и корректируя либо узор, либо его положение на полотне в случае раскроя. Такая процедура с одной стороны значительно повысит эффективность данного этапа, с другой - определятся выходные параметры для последующего формирования программы вязания и технико-экономического расчета.
Следующий шаг - создание программы вязания. Как правило, разработчики таких редакторов довольно скупо подходят к вопросу удобства пользования. Отчасти это вызвано ограниченными возможностями вычислительной техники, а иногда завуалированной прагматикой. Без специальной подготовки дессинатор не сможет разобраться в процедуре подготовки программы вязания, а учеба на фирме-производителе оплачивается дополнительно. В этой связи задача представления данной процедуры в доступной форме очевидна. Тем более, что сегодня вопрос быстродействия или недостатка памяти для таких задач не стоит. А максимально доброжелательный подход к пользователю стал необходимым условием. Такие функции, как справочная информация о командах, защита от некорректных действий, использование библиотеки подпрограмм и т.п., сделают подготовку программы вязания более доступной и эффективной.
Моделирование формы, расчет длины нити в трикотажной петле
Столь существенная разность между приведенными численными результатами натяжения обусловлена в основном значительным уменьшением действительного угла охвата жесткой нитью иглы, а также влиянием поперечных сил на натяжение нити. Но все же доминирующее значение приобретает в данном случае уменьшение поверхности трения между нитью и иглой, вызванное действием перерезывающих сил при изгибе жесткой нити.
Приведенный метод расчета натяжения нити при изгибе распространяется только на мононити и волокна, когда одномерный континуум представляет собой среду, заполненную сплошным образом. Только в этом случае жесткость при изгибе для физически линейного материала определяется соотношениями А33 = EJ и J = —. Расчет комплексных нитей, состоящих из отдельных мононитей, и пряжи, образованной из большого числа волокон, должен требовать иного подхода. Для примера проведем расчет вискозной комплексной нити линейной плотности 8,4 текс, взаимодействующей с поверхностью пазовой иглы диаметра D = 0,3 мм основовязальной машины. Следуя (4.4.3), запишем
Вычисления показывают, что натяжение Т0 23,9 сН не может создать изгиб нити с кривизной, раной 0,2 мм. В действительности нить успешно перерабатывается даже при Т0 « 4 сН.
Поэтому, строго говоря, задача о движении или равновесии упругой комплексной нити должна решаться с учетом взаимодействия волокон друг с другом, когда в отдельных волокнах, пусть очень тонких, возможно возникновение не только нормальных, но и касательных напряжений. Предпочтительнее другой путь расчета, основанный на экспериментальном определении жесткости А33 как коэффициенте пропорциональности между изгибающим моментом и кривизной нити.
Величины модуля упругости и размеры большинства элементарных нитей позволяют пренебречь жесткостью нити при изгибе в процессе ее переработки на текстильных машинах. Тем более это относится к пряже из натуральных и химических волокон, а также из их смесей. Для приближенных вычислений можно пользоваться традиционным методом, полагающим любую нить или пряжу абсолютно гибкими. В этом случае возникает неточность в определении натяжения. Но она не идет в сравнение с теми ошибками, которые допускаются, если принять комплексную нить или пряжу сплошной. Когда же в литературе встречаются расчеты пряжи по линейной или нелинейной теории тонких стержней, результаты которых совпадают с результатами эксперимента, то это можно объяснить лишь некорректным определением жесткости при изгибе. Суть коэффициентов жесткости при этом настолько завуалирована, что, когда они находятся из опыта на основе этой же теории и конкретной задачи, а вычисленные и экспериментальные данные при этом не могут не совпасть, подобные расчеты обычно не встречают возражений. Конечно, каждый отдельный случай требует специального подхода. Например, трикотаж, сформированный из хлопчатобумажной, шерстяной и прочей пряжи, при отсутствии внешних сил закручивается по краям, что объясняется только жесткостью нити, изгибаемой при переходе с лицевой стороны на изнаночную и наоборот. Поэтому моделирование петли трикотажа возможно только на основе теории упругой нити или, приближая рассматриваемое состояние нити в трикотаже к действительному, наследственной механики твердых тел. Эта же нить, как показывают расчеты гибкой и упругой нитей, может быть принята идеально гибкой, если рассматривать ее напряженное состояние в процессе петлеобразования, где натяжение нити достигает довольно больших величин и влияние жесткости при изгибе пренебрежимо мало. Учет же жесткости нити при изгибе с высокими характеристиками жесткости, таких, как стеклянных, угольных и других, является совершенно необходимым в любых технологических процессах. Анализ процессов вязания, ткачества на основе механики гибкой нити в этих условиях не допустим.
Трикотажные полотна состоят из соединенных между собой петель, которые взаимодействуют друг с другом в области контакта. Рассмотрим плоскую петлю, осевая линия которой представлена на рис. 33 сплошной линией; соединения петли показаны пунктирными линиями.
Петли ориентированны относительно осей координат таким образом, что ось ОХ і параллельна линии петельных рядов, ось ОХг направлена вдоль линии петельных столбиков; сама же петля лежит в плоскости Х,ОХ2. Абсцисса OXi пересекает петлю в точке А, ордината ОХ2- в точке С. В силу симметрии петли достаточно рассмотреть только четверть петли ABC с пересечением ее соседней петлей в точке D и Е. Контакт рядом расположенных петель происходит в области DE. Точкой К обозначена середина прямой линии, соединяющей точки D и Е, точкой F - максимум ширины петли.
Стремление деформированной в процессе вязания упругой нити восстановить естественную форму приводит к возникновению усилий, действующих в области контакта DE смежных петель. Результирующей распределенных здесь сил является горизонтальная сила Р, линия действия которой пересекает прямую DE в точке К. Сила Р, так же как и сила трения между нитями контактирующих петель, есть результат взаимодействия двух соприкасающихся петель. Реальная область контакта расположена вне осевой линии упругой нити. Но именно для осевой написаны все уравнения равновесия, и на осевой линии мы разместим точку, обозначенную на рис. 2.10 как точка В, которая одновременно принадлежит линии действия силы Р и которую в некоторой мере условно назовем точкой контакта.
Определение длины элементов структуры трикотажа
В начале восьмидесятых годов наша страна стала закупать в Испании кругловязальные двухфонтурные трикотажные автоматы «Джумберка». Современная конструкция, широкие технологические возможности и высокая надежность определили хорошую репутацию этого парка оборудования. Число комбинатов и фабрик, эксплуатирующих автоматы «Джумберка», росло. Надо напомнить, что проектирование изделий для вязания на таком оборудовании происходит с помощью специализированной системы подготовки данных - рабочего места художника-дессинатора. В сегодняшних условиях развитие средств вычислительной техники опережает темпы модернизации парка трикотажных автоматов. Через несколько лет фирма - производитель стала предлагать усовершенствованные системы проектирования. Однако стоили они довольно дорого, а государственные дотации к тому времени значительно сократились. Одновременно ранее закупленные системы подготовки данных морально и физически устаревали. Ремонт материальной части и устранение сбоев в программных продуктах приводили к высоким финансовым затратам, а со временем испанская фирма просто отказывалась обслуживать снятые с производства системы.
В таких условиях возникла потребность разработки альтернативной системы подготовки данных для автоматов «Джумберка». Основными требованиями заказчиков были - комплексный подход к процессу проектирования, современный уровень программных продуктов и использование серийных средств вычислительной техники.
Для определения технического задания на создание Автоматизированной Системы Проектирования Трикотажных Изделий для автоматов «Джум-берка» (далее АСПТИ - Джумберка) рассмотрим типовой процесс разработки нового изделия с использованием рабочего места художника-дессинатора от фирмы-производителя [24].
Техническое обеспечение системы подготовки данных состоит из специализированного персонального компьютера на базе 286 процессора, цветного монитора VGA с с диагональю 14 дюймов, монохромного монитора для формирования программы вязания и графического планшета формата А12. Программные пакеты разработаны на базе MS-DOS версии 3.0. Сегодня для разработки масштабной и перспективной системы проектирования требуется процессор не ниже Pentium - 2, графический монитор SVGA 14-17 дюймов и современный многофункцианальный графический планшет. Программное обеспечение, по мнению диссертанта, должно иметь поддержку операционной системы MS-DOS. Опыт пользователей испанских систем подсказывает, что от современного рабочего места дессинатора требуется техническая оснащенность доступными составляющими средств вычислительной техники, высокое быстродействие, оперативное и недорогое обслуживание отечественными специалистами, возможность модернизации как технического, так и программного обеспечения в условиях развития производства.
Возможности системы подготовки данных испанской фирмы-производителя позволяют подготовить рисунок и программу вязания купона. Однако повторить эти функции в АСПТИ - Джумберка было бы не перспективно. Основные требования разработчиков нового ассортимента - объеди нение всех этапов проектирования с одновременным совершенствованием конкретных процедур.
Графический редактор обладает стандартным для того времени набором средств формирования рисунка. Опыт работы диссертанта и общение с профессиональными художниками по трикотажу позволил выявить некоторые недостатки: нет четкой взаимосвязи между линейными параметрами трикотажа и раппортом (рисунком ) купона; графические возможности редактора весьма ограничены и полное отсутствие спецэффектов; просмотр всего рисунка купона представлен схематично и не всегда представляет достоверную картину; создание широкой библиотеки рисунков ограничено аппаратными возможностями. отсутствие дополнительных возможностей для ввода рисунка (видеокопирование, сканирование и т.п). Формирование программы вязания на предлагаемой испанской фирмой системе представляет довольно кропотливую процедуру. Управляющие команды закодированы в цифровом виде и насчитывают более двухсот видов. Циклические возможности повторения не развиты. Библиотека стандартных подпрограмм переплетений весьма ограничена и дессинатору приходится создавать программу вязания нового изделия практически с «чистого листа». Специальные навыки и их значительный объем делает процесс обучения персонала долгим и дорогим. В особенности, если учитывать незащищенность системы от технологических ошибок. Всесторонний анализ процесса проектирования на системах фирмы «Джумберка» и современные требования к автоматизации разработки нового трикотажного ассортимента [27] позволили определить техническую конфигурацию и основные функции создаваемой АСПТИ - Джумберка: 1. Автоматизированная система должна базироваться на технической основе современного персонального компьютера и дополнительно комплектоваться в соответствии с требованиями конкретных пользователей. 2. Программное обеспечение должно опираться на перспективные операционные системы и быть доступно для дальнейшего развития. Диалог с пользователем необходимо строить на принципах постоянной ориентации в программе, защиты от ошибок, простоты и прозрачности, доступности справочной информации. Набор сервисных функций должен соответствовать последним достижениям подобных систем. 3. Процедура компьютерного проектирования должна объединить все основные этапы разработки нового изделия, начиная с задания технологических параметров трикотажа, конструирования деталей, формирования рисунка и программы вязания, технико-экономического расчета данных для вязания. 4. Широкие возможности современных компьютеров позволяют применить более сложные (и достоверные) методы расчетов длины и формы петельной структуры. Объединение всей проектной процедуры в одно целое позволит полностью автоматизировать такой трудоемкий процесс, как технико-экономического расчета нового изделия.
Условия создания отечественного плосковязального автомата «Соболь» и разработка технического задания на САПР и систему подготовки данных для вязания
Процесс разработки программы вязания для кругловязальных автоматов заключается в последовательном задании управляющих команд на работу нескольких десятков замковых систем (в зависимости от типа автомата), отбор рабочих игл и платин, задействование нитеводов, сдвиг диска и цилиндра. Такой набор команд необходимо составить для каждого оборота цилиндра. Трудоемкость этой операции заключается еще и том, что в зависимости от узорообразующих возможностей автомата количество команд, представленных в цифровом виде может достигать трех сотен. Система фирмы-производителя немного облегчает этот процесс, позволяя использовать цикловые повторения. Однако, в целом, формирование программы вязания остается достаточно сложной и кропотливой операцией.
Основываясь на предложениях опытных пользователей подобных систем и основами компьютерного проектирования в этой области диссертантом была разработана оригинальная подсистема конструирования программы вязания. Основой ее является разработка множества стандартных наборов типовых последовательностей команд. Приведем основные из них: заработок; различные кулирные и ластичные переплетения; переплетение гладь и ее производных; одно- и двухслойные переплетения; прессовые переплетения; различные жаккардовые переплетения; Известно, что 90% ассортимента отечественных производителей, использующих данный тип оборудования, составляет трикотаж на основе именно этих переплетений и их производных. Имея в своем распоряжении набор подпрограмм вязания основных структур трикотажа, дессинатор формирует из них весь купон. Кропотливый процесс набора отдельных команд становится эпизодическим. Конечно, сложные и не типичные переплетения приходится формировать как и раньше. Однако, по свидетельству опытных пользователей, постоянное накопление базы данных такого вида сделает обращение к покомандной разработке программы вязания редким случаем. Типовая система подготовки данных для автоматов «Джумберка» не обладает достаточными резервами памяти для создания серьезной библиотеки различных подпрограмм. Это относится ко всем проектным процедурам. Десси-наторам приходится выводить на принтер программы вязания и создавать целые подшивки по типам переплетений. А в последующим при разработке нового изделия снова вручную вводить с листа программу вязания.
АСПТИ-Джумберка исключает такую операцию. Архивирование данных и относительно не дорогие устройства памяти позволяют создавать обширную базу данных для вязания.
Для визуального представления петельной структуры подготовленных данных была разработана специальная подпрограмма, отображающая на экране монитора прокладку нитей в соответствии с рисунком и программой вязания. Это позволяет наглядно оценить внешний эффект трикотажа, в особенности для случаев новых или сложных переплетений.
После того, как дессинатор подготовил все необходимые данные для вязания он записывает их на магнитный носитель (в данном случае - дискету) и передает ее технологу для пробного провязывания. Такая операция может повторяться несколько раз и направлена на корректировку рисунка переплетений, настройку технологического обеспечения для соответствия заданных плотностных характеристик реально полученным. Так же здесь отслеживаются проектные ошибки и т.п. Это наиболее длительный процесс в освоении нового ассортимента. Потери времени и сырья делают необходимым максимально автоматизировать такую операцию. Подход к решению этой задачи заключается в следующем. Имея в своем распоряжении заданные плотностные параметры для каждого переплетения, используемого в структуре купона, рисунок и программу вязания, АСПТИ-Джумберка анали Для расчета экономической эффективности производства нового изделия необходимо еще в процессе проектирования определить технико-экономические параметры. Основой такого расчета является количественная оценка структуры переплетений купона.
На сегодня существует несколько методик подсчета элементов петельной структуры трикотажа. В основе их лежит составление патрона-матрицы узора и последующий анализ по определенному алгоритму. Основной сложностью такого подхода является трудоемкий процесс кодирования узора. Для крупнораппортных рисунков такая методика вообще не применяется.
В рамках создания АСПТИ-Джумберка появилась возможность по новому подойти к расчету количества элементов петельной структуры. В процессе проектирования мы получаем практически все необходимые данные для количественной оценки полотна купона. Блок-схема расчета элементов петельной структуры приведена на рисунке 3.5.
