Для студентов специальности 1-50 02 01 «Конструирование и технология изделий из кожи» специализации 1-50 02 01 03 «Конструирование обуви»
дневной формы обучения
Витебск
УДК 687.016:658.011.56
ББК 37.24
А 22
Рецензенты:кандидат технических наук, доцент кафедры машин и аппаратов легкой промышленности УО «Витебский государственный технологический университет» В. В. Дрюков;
кандидат технических наук, инженер СООО «Викоп Фагус» В.С. Дубовец
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом УО «ВГТУ», протокол № 8 от 30.11.2011.
А22 Ковалев, А. Л. САПР обуви : курс лекций / А. Л. Ковалев. – Витебск : УО «ВГТУ», 2011. – 119 с.
ISBN 978-985-481-137-6
Курс включает материалы по темам, предусмотренным программой курсов «САПР обуви». Курс лекций предназначен для студентов специальности 1-50 02 01 03 «Конструирование обуви» дневной формы обучения. Издание представляет интерес для студентов, получающих высшее и среднее техническое образование, а также инженерно-технических работников обувной промышленности.
Лекция 6. Аналитически не описываемые геометрические объекты……….
6.1 Параметрические кривые в форме Фергюсона………………..
6.2 Кривые, построенные с помощью кубических сплайн-функций………………………………………………………….
6.3 Представление кривой по Эрмиту………………………..……
6.4 Определение кривой по Безье………………………………….
6.5 Kpивыe, пocтpoeнныe c пoмoщью В-cплaйнoв……………….
6.6 Интерполяция кривых методом В-сплайнов…..………………
6.7 Конструирование поверхности по Фергюсону…………..……
6.8 Конструирование поверхностей методом Кунса……...………
6.9 Конструирование поверхности методом Безье………………..
6.10 Конструирование поверхности методом В-сплайнов…...…..
Лекция 7.Автоматизированное проектирование обуви……………………..
7.1 Выбор оптимального метода проектирования обуви …. …….
Лекция 8.Аппроксимация контуров детали как способ создания имитационной математической модели объекта……………….…………..
8.1 Задачи комплексного моделирования деталей обуви…………
8.2 Графоаналитическая модель геометрического образа обувной колодки……………………………………………….
8.3 Перспективы получения развертки и проектирования верха обуви на основе 3D поверхности колодки…………………….
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА……………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Термин «САПР» является смысловым эквивалентом английского CAD (сокращенное английское Computer-Aided Design) и означает проектирование с помощью ЭВМ. Человеку в этом процессе отводится активная роль, он решает самостоятельно и с помощью ЭВМ определенную часть задач проектирования. Понятие САПР в содержательном смысле означает конструирование, возможности автоматизации которого, обеспечиваются использованием цифровых вычислительных средств. САПР можно понимать и как создание и преобразование информации с использованием ЭВМ.
Соответственно технологическая подготовка производства с использованием ЭВМ является преобразованием технологической информации. Отсюда и вытекает понятие проектирования с помощью ЭВМ как процесса, который может выполняться на ЭВМ или в режиме диалога «человек-ЭВМ».
За последние десять лет отмечается значительный рост применения ЭВМ в обувной промышленности. Первоначально ЭВМ применялись главным образом только для решения задач в области управления и учета. В настоящее время ЭВМ в виде персональных компьютеров успешно применяются для выполнения технических задач и функций в технологическом процессе изготовления обуви. Их применение на предприятиях незаметно, поскольку они встроены в оборудование (швейные автоматы, затяжные машины и т. д.).
Быстрое развитие системы САПР (автоматизированное проектирование) в обувной промышленности привело к значительному повышению производительности труда и снижению себестоимости. Во многом это стало возможным благодаря совершенствованию математических методов машинной обработки графической информации.
Применение математических методов интересно, по крайней мере, с двух позиций. Во-первых, на базе применения электронных вычислительных машин и средств машинной графики возможна автоматизация проектно-конструкторских работ, освобождающих труд конструктора от рутинных расчетов и оформления технической документации. Во-вторых, использование станков с числовым программным управлением (ЧПУ) автоматизирует технологические процессы изготовления эталонов колодок, их серийное тиражирование и обработку оснастки для формования и литья деталей обуви (жесткие задники, подошвы, профилированные стельки и т. п.).
Математические методы при разработке обувных колодок стремились использовать и ранее. На первом этапе развития методологии проектирования в 1938 г. Ю.П. Зыбиным и А.А. Рындичем было предложено математическое выражение отдельных участков развертки поверхности следа [1], но недостаточная подготовка модельеров-колодочников и сложность рутинных расчетов по формулам явились причинами отказа в то время от математического описания контуров колодки.
В настоящее время это направление исследований продолжено в разных странах на более высоком уровне и решает вопросы конструирования колодок как части общей системы проектирования обуви.
В РФ наиболее значительные работы по созданию научно обоснованных методов графического отображения поверхности обувной колодки с применением ЭВМ и автоматического изготовления моделей колодок на станках с ЧПУ были проведены в МТИЛП научной школой проф. Ю.П. Зыбина, а затем В.А. Фукиным с учениками А.Д. Бопеевым, Н.Н. Омельченко, Б.А. Яковлевым, Б.С. Пашаевым, В.В. Костылевой, В.П. Лыбой, С.Ю. Киселевым и др. Ими сформулированы наиболее важные проблемы автоматизации процесса проектирования внутренней формы обуви, разработана концепция автоматизированного проектирования обуви (САПРО), намечены пути автоматизации таких определяющих этапов конструирования, как получение и представление информации о форме и размерах стопы и колодки, переход от размеров стопы к размерам внутренней формы обуви, градирование колодок и прессформ, подготовка исходных данных для изготовления колодок на станках с ЧПУ. В последнее время проблемой создания САПРО занимаются коллективы под руководством В.М. Кагана – система "АСКО-2Д", М.В. Андреева – система "Ассоль", а также в МГУДТ по созданию комплексной, сквозной системы автоматизированного проектирования и изготовления технологической оснастки обувного производства.
Работы по созданию САПРО проводились и проводятся крупнейшими научными и промышленными центрами мира, специализирующимися на производстве обуви и оборудования для обувной промышленности. За последние 30 лет создан целый ряд комплексов САПР обуви. Среди САПР, решающих задачи градирования и вырезания шаблонов деталей, за рубежом следует отметить системы "Gradaraatik" (Gerber Camsco, США), "IGS-80" (USM, США), "FDS-100" и "FDS-200" (Microdinamics, США). Задачи двухмерного конструирования деталей верха решает система "ГИСО", разработанная институтом вычислительных и технико-экономических служб Чехии, и система "Е-92" (Lectra, Франция).
Среди существующих САПРО наибольший интерес представляют системы, позволяющие работать с пространственными объектами проектирования. Данные системы отличаются наиболее развитой структурой, большим объемом периферийных устройств. К таким системам следует отнести "Polysurf" (CAD - Computer Aided Design, Великобритания), "АРЕХ-1000" (Gerber Camsco, США), "FDS-300", "FDS-350", "FDS-1500", "FDS-2000" (Microdinamics, США). К числу САПР, решающих сходный круг задач, могут быть отнесены "SchuCAM -Computer Aided Manufacturing" (Simens, ФРГ), "СОМРО" (Industries, США), "ShoeMaster" (Clarks, Германия), "ShoeMaker" (Gerber Systems Technology, Германия). Последними разработками являются системы "Digiton" (Канада) и "Dimensions" (ProCAM, Австрия).
