Введение к работе
Актуальность темы. Для современного обувного производства характерны такие взаимодополняющие тенденции,, как повышение рабочих характеристик поверхностей деталей и узлов обуви, конструкций„ средств проектирования и изготовления сборочных единиц, повышение качества разработок при сокращении сроков и уменьшении их себесто-имостио Эта приводит к тому, что методы автоматизации проектирования и технологической подготовки производства превращаются в систему взаимосвязанных конструкторских, технологических и расчетных решений, основанных на соответствующих программных и аппаратных комплексах. Применение новых физических процессов создания прототипа компьютерного проектирования объектов обеспечивает повышение эффективности новых разрабатываемых технологий,, снижает себестоимость и время получения прототипов узлов и деталей обуви. По-прежнему необходимы усилия для выработки набора стандартов по расчету и передачи данных САД/САМ систем в системы быстрого проектирования» а также создания эффективных алгоритмов проектирования САД моделей каблуков, подошв и других деталей обуви, исключающих рутинные операции по определению исходных параметров автоматизированного проектирования, создания алгоритмов САД моделей для получения необходимых управляющих программ для исполнительных механизмов. Поэтому в работе проблема проектирования формованных деталей обуви решается с применением принципиально новых методов моделирования и модификации поверхностей формованных изделий, что актуально для обувной промышленности.
Цели и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов трехмерного проектирования формованных узлов низа обуви, подошв с боковым обжимом и полупровалом.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи,
-
Проведен анализ методов и средств проектирования и изготовления формованных деталей обуви, производных от формы следа затянутой обуви.
-
Разработка расчетного метода определения векторов поверхности, каблука в продольно-осевом сечении для целей САПР обуви.
-
Разработка аналитической модели формообразования следа заготовки верха обуви, сформованной на колодке, в пяточной части
и алгоритма расчета координат векторов в поперечнонвертикальном сечении.
-
Разработка метода трехмерного проектирования формованных узлов низа обуви с использованием минимального набора элементарных участков бикубической поверхности.
-
Исследование стабилизированной, поверхности пяточно-геле-ночной части следа затянутой обуви бесконтактным методом.
-
Исследование параметров математической модели каблука с выступающим фронтом, применяемого в условиях производства»
-
Усовершенствование метода проектирования плоского шаблона задника для улучшения точности сопряжения ляписной поверхности каблука и следа затянутой обуви в пяточной части.
-
Исследование поверхности сопряжения формованных клиновидных каблуков в комбинированных подошвах.
-
Обоснование выбора геометрических форм второго порядка для описания части поверхности следа затянутой обуви в сегментах колодки.
-
Разработка универсальной аналитической модели следа затянутой обуви с использованием поверхности второго порядка и линейчатой поверхности.
-
Разработка алгоритма расчета исходных параметров проектирования следа затянутой обуви для последующего представления поверхности в векторно-параметрической форме.
-
Разработка программного обеспечения для расчета параметров автоматизированного проектирования поверхности сопряжения следа затянутой обуви и низа.
-
Исследование формованных подошв как метрических объектов производства, поступающих на сборку.
-
Разработка аналитической модели неходовой стороны низа для целей САПР обуви.
-
Разработка алгоритма определения координат векторов в узловых точках сегмента подошвы.
-
Разработка метода компьютерного проектирования поверхности сопряжения подошв с использованием двухмерной параметризации.
-
Исследование формообразования поверхности сопряжения носочной части подошв для целей САПР обуви.
-
Исследование формализованной поверхности низа и физических образцов, применяемых на производстве.
Методы исследований» Для решения поставленных в работе задач применялась комплексная методика исследований, которая объединяет методы теоретического анализа и проведение экспериментов по описанию поверхностей узлов низа, следа затянутой обуви и формованных подошв. Экспериментальные данные получены с помощью высокоточного, компьютеризированного метода фиксации и измерения объектов сложной пространственной формы и программного обеспечения для проектирования сборочных единиц обуви.
Научная новизна работы.
-
Разработан аналитический метод определения исходных параметров автоматизированного проектирования каблука в продольно-осевом сегменте колодки с использованием минимального числа векторов в опорных точках.
-
Разработан аналитический метод определения минимального числа векторов для представления формованного узла низа обуви
в векторно-параметрической форме с использованием формализована ного каркаса колодки.
3. Разработан метод исследования стабилизированной поверх
ности пяточной части следа затянутой обуви с использованием бес
контактного устройства для определения трехмерных координат по
верхности.
4о Исследованы одноименные.параметры формализованной поверхности сопряжения каблука и части поверхности следа затянутой обуви, полученные путем измерения.
-
Разработан метод математического описания поверхности формованных узлов низа обуви бикубическими полиномами в форме Безье с использованием векторов, найденных графо-аналнтическим методом.
-
Разработаны правила генерации поверхности каблука на
пэвм.
-
Предложено новее конструкторское решение по совершенствованию метода проектирования плоского шаблона задника с целью улучшения внешнего вида обуви.
-
Разработана и исследована геометрия формообразования пя-точно-геленочной части следа заготовки верха обуви, сформованной на колодке, и неходовой стороны одноименной поверхности клиновидных, каблуков, применяемых на производстве.
-
Разработана аналитическая модель следа затянутой обуви
с использованием замкнутой цилиндрической поверхности, расположенной по периметру стельки, и касательной к ней линейчатой поверхности с изменяющимся углом наклона.
-
Разработан алгоритм расчета координат векторов следа затянутой обуви в сегментах колодки с целью описания поверхности сопряжения низа бикубическими полиномами.
-
Разработан метод описания неходовой стороны низа с использованием двухмерной параметризации.
-
Проведено исследование и. сопоставительный анализ формы компьютерной модели низа с реальными физическими образцами г замеренными бесконтактным методом.
Практическая значимость работы. С внедрением предлагаемых в.работе методов и средств проектирования ж исследования сложных поверхностей формованных узлов низа, следа затянутой обуви и подошв впервые появляется возможность заменить ручной труд по определению векторов каркаса объекта на расчетные методы их определения с использованием аналитических моделей сборочных единиц, что снижает трудоемкость проектированияг обеспечивает экономический- и социальный эффект.
Внедрение бесконтактных устройств для обмера поверхности заготовки верха обуви, сформованной на колодке, и поверхностей отображения неходовой сторояы низа, полученных в виде слитков, совершенствует методику исследований, повышает скорость и надежность поисковой научной работы для целей САПР обуви,, что является условием повышения эффективности САД системы»
Использование аналитических моделей узлов и деталей низа обуви, геометрические характеристики которых адекватны реальным физическим образцам, открывает перспективу автоматизированного определения касательных векторов в узлах каркаса каблука, следа затянутой, обуви или формованной подошвы. Двухмерная параметризация каблуков, поверхности сопряжения низа обуви обеспечивает описание изделий большими участками бикубической поверхности, что оптимизирует работу трехмерных САПР обуви, позволяет сократить сроки и повысить качество проектирования технологической оснастки, производной от формы следа затянутой обуви, совершенствует технологию сборки обуви. Внедрение предложенных методов, алгоритмов и програшного обеспечения автоматизированного проектирования поз-
воляет облегчить и ускорить трудоемкий процесс моделирования, исключить трудоемкое натурное макетирование, сократить сроки внедрения новых фасонов, расширить ассортимент и его сменяемость» Работа внедрена на АООТ "Виктория", Экономический, эффект от внедрения более 16000.р в год на 3,35 тыс. пар обуви» Часть работы выполнялась в рамках НИР, проводимых в соответствии с координационным планом /тема Лентек 10 "Разработка систем технического зрения для автоматизации обувного производства"/. Также результаты работы внедрены в учебный процесс- на кафедре технологии и конструирования изделий из кожи СПбГУТД в виде методических пособий по проектированию деталей низа обуви с использованием формализованной поверхности колодки.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на научно-технических советах АООТ "Виктория", 000 "Лен-вест", на секции конструирования изделий из кожи кафедры технологии и конструирования изделий из кожи СПбГУТД, на научно-тех^ нических конференциях "Дни науки-96", "Дни науки-97" /СПбГУТД/.
Публикации. По теме, диссертационной работы опубликована пять, печатных- работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом. . Работа изложена на 25"с машинописного текста, содержит 2 табл.,
44 рис., библиографию из 131 наименования, приложения- на 44 страницах.
Похожие диссертации на Разработка и совершенствование методов проектирования формованных деталей обуви
