纬编针织物成型过程受到纱线、组织、编织工艺影响,下机松弛后针织物尺寸、密度、线圈形态等产生变化。由于对针织物纱线逐行成圈编织及下机松弛的成型过程,特别是工艺变化及多个组织复合引起的线圈变形缺乏理论研究,无法建立纬编针织物设计参数及产品规格间定量关系。现有纬编针织物数字化设计制造中,对于混合产品参数及制造过程参数的针织产品设计方式,只能依赖反复打样及人工经验提高设计准确率。针对上述问题,本文进行纬编针织物数字化设计制造理论方法及实践研究。通过对纬编针织工艺及针织机械工作原理研究,根据针织物成型过程中纱线连续变形,机上编织过程中成圈时刻线圈状态可根据纱线参数、机械参数、工艺参数确定的编织特点,提出纬编针织物成型过程的中间态假设。该中间态假设,为根据成型过程参数求解针织物下机松弛态的研究目的,将针织物纱线原料逐针弯曲串套成圈成行,逐行编织形成织物的过程进行简化,将编织参数与织物组织线圈串套关系建立联系,为松弛态求解提供理论依据。在纬编针织物成型过程中间态假设的基础上,建立纬编针织物中间态几何模型及织物力学模型。采用19根圆型截面单纱分三层排列的加捻纱线模型,使用非均匀有理B样条曲线描述纱线中心线路径。通过纬编针织组织中成圈、悬弧、浮线三种基本线单元构及起针、收针、连接三种辅助单元建立纬编针织物中间态几何模型,对纬平组织、罗纹组织、双反面组织、提花组织、集圈组织5种典型组织结构构建中间态几何模型。纱线中单纱采用无摩擦铰接的弹性杆模型,分析弹性杆中的应力、应变、质量、摩擦、接触、平衡方程等。根据纬编针织物成型过程中间态假设及几何、力学模型,通过MATLAB构建纬编针织物几何模型,采用Abaqus/Explicit进行纬编针织物松弛态仿真。对纬编针织物中集圈组织进行仿真,对双面纬编针织物中1+1罗纹组织、单面纬编针织物中4中常用组织进行仿真、实际编织效果比对。仿真结果表明,基于纬编针织物成型过程中间态的针织物成型模型,可以根据设计参数求解纬编针织物松弛态,能够预测织物下机松弛后产生的线圈变形、歪曲、收缩等变化,其变形趋势与实际织物一致。在纬编针织物成型建模方法基础上,设计开发具有仿真接口的CAD/CAM系统。对CAD/CAM系统中的花型设计子系统、图形编辑系统、动作子系统、用纱子系统、仿真建模子系统进行设计,并对CAD/CAM系统中相关图形编辑、花型数据解析、数据压缩等算法进行阐述。采用Visual Studio 2015作为开发工具,所设计实现的CAD/CAM系统采用柔性工艺文件,已应用于多种机型、多个厂家。本文针对纬编针织物数字化设计制造中设计准确性不高的问题,对纬编针织物成型进行机理建模,所建立模型可以根据设计参数求解针织物松弛态,预测结果与实际织物变形趋势一致。在此基础上,设计并实现了纬编针织物CAD/CAM系统,目前应用于多种机型及多个厂家。本文所进行的理论研究及实践应用,对优化纬编针织物数字化设计制造方法具有重要意义。