Дизайн резных художественно-промышленных изделий из древесины при автоматизированном производстве

• Автор: Руденко, Нина Олеговна
• Шифр специальности: 17.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ДИЗАЙНА РЕЗНЫХ ХУДОЖЕСТВЕННО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Е1. Обзор и классификация существующих видов ручной резьбы по дереву
Е2. Обзор современных методов автоматизированного
производства
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭСТЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИСХОДНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА СТАНКАХ С ЧПУ
2Л. Разработка методики подготовки производства (создания управляющей программы для станка с ЧПУ в САО/САМ-системах) резных художественно-промышленных изделий на станках с ЧПУ
2.2. Параметры, обеспечивающие качество поверхности резных изделий
2.3. Обзор видов трехмерных поверхностей
2.4. Характеристики рельефности полигональной поверхности
2.5. Исследование восприятия полигональной поверхности трехмерной модели
2.6. Исследование восприятия выраженности рельефа полигональной поверхности в материале
2.6.1. Методика исследования
2.6.2. Результаты исследования
Глава 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ НА РЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ
3.1. Анализ и классификация типовых стратегий обработки
3.2. Взаимосвязь между основными геометрическими параметрами чистового фрезерования
3.3. Экспериментальная проверка формул
3.4. Исследование восприятия фактуры с целью выявления параметров
чистовой обработки комбинированным методом
Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ РЕЗАНОЙ ФАКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИСХОДНОЙ ПОЛИГОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ
4.1. Классификация видов рисунка фактуры, полученной фрезерованием на станке с ЧПУ
4.2. Программа «Фактура-1» для создания фактуры с хаотическим рисунком на базе полигональной поверхности
4.3. Программа «Фактура-2» для создания рельефов с упорядоченным
рисунком на базе полигональной поверхности
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА СКУЛЬПТУРНОГО ПОРТРЕТА
5.1. Анализ визуального восприятия изделий с комбинированной фактурой поверхности
5.2. Рекомендации по разработке дизайна изделия с разнофактурными поверхностями на примере скульптурного портрета М.Т. Калашникова
5.3. Технологическая подготовка производства художественного
изделия
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность исследования
Скульптурные изделия из древесины обладают высокой степенью художественной выразительности. Но процесс изготовления скульптурных изделий вручную является наиболее трудоемким и требует значительных временных затрат, поэтому себестоимость ручной художественной резьбы по дереву достаточно велика. Обработка на станках с ЧПУ позволяет автоматизировать технологический процесс, существенно сократить трудоемкость обработки, сроки выполнения заказов и себестоимость изделий при сохранении высокого уровня эстетической ценности. На сегодняшний день развитие идет по пути усложнения формы изделий из древесины, большей детализации рельефа, за счет чего достигается высокая художественная выразительность готовой продукции. Однако недостаточная изученность этапов проектирования изделия не позволяет в полной мере использовать декоративные возможности технологии. Производство скульптурных изделий на станках с ЧПУ - перспективная технология с высоким эстетическим потенциалом. Процесс производства изделия (создание трехмерной модели/рисунка, управляющей программы для станка) достаточно трудоемкий, поэтому особенно важно грамотно спроектировать изделие и процесс его изготовления для получения изделия высокого качества.
Степень разработанности темы: исследованиям декоративных
свойств изделий из древесины посвящен ряд работ. Трояновым A.B. и Черных М.М. был рассмотрена возможность имитации ручной резьбы на станках с ЧПУ, но полученные результаты недостаточно структурированы и не раскрывают всех аспектов автоматизированного производства скульптуры из древесины.
Одной из наиболее важных характеристик декоративности художественного изделия из древесины является качество его поверхности. Конягиной Т.В., Сергеевой В.В., Поярковым A.B. было исследовано

XSac) - общая площадь дефектной поверхности,
SA d о™ - относительная площадь дефектной поверхности, h - средняя высота полигона.
Для определения R воспользуемся терминологией компьютерной графики, где разрешением называется величина, определяющаяся количеством точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме [31]. В данном случае разрешение будет измеряется количеством точек на см2 (dpc (англ. dots per centimeter)), где под точкой понимается вершина треугольника, и рассчитывается по формуле (1)[37].
R=NP/SM. (1)
Площадь одного треугольника сетки определяется выражением (2) [37].
SA=l/2h2. (2)
Относительная площадь дефектной поверхности определяется по формуле (3) [37].
SAdarH=ISAd/SM*100%. (3)
2.5. Исследование восприятия полигональной поверхности
Основной задачей, возникающей при моделировании объекта, является определение точности аппроксимации модели, т.е. выбор рационального значения R. С одной стороны, высокое разрешение позволяет достичь максимального соответствия модели прототипу, а с другой - увеличивает нагрузку на процессор.
При фрезеровании на станках с ЧПУ микрорельеф (шероховатость) и блеск зависят преимущественно от параметров стратегии обработки изделия, а макрорельеф - от геометрии полигонов(параметров триангуляции). В зависимости от степени приближенности полигональной модели к рельефу прототипа (точности аппроксимации), поверхности можно обозначить как сглаженные, т.е. с размытым, сглаженным рельефом (рисунок 21, б) и проработанные, рельеф которых соответствует рельефу прототипа (рисунок 21, а).