Разработка методики проектирования обуви в формате 3D с использованием технологий обратного инжиниринга

• Автор: Ильюшин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.19.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ФОРМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЕРХА ОБУВИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
1.1 .Обзор основных методик проектирования верха обуви
1.1.1. Копировально-графическая методика моделирования обуви
1.1.2. Методика ЦНИИКП
1.1.3. Методика итальянской школы АРС Сутория
1.1.4.Метод проектирования МТИЛП
1.2.Применение информационных технологий в целях автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства обуви.
1.2.1.Автоматизация процессов проектирования обуви в среде 2D.
1.2.2. САПР обуви, поддерживающие формат 3D, их возможности и алгоритм функционирования
1.3.Технологии обратного инжиниринга в сфере трехмерного проектирования
1.3.1. Бесконтактное трехмерное лазерное сканирование для информационного обеспечения CAD/CAM систем
1.3.2. Анализ современного программного обеспечения для работы с 3D объектами
1.3.3. Технология быстрого прототипирования
1.4. Анализ потенциала обратного инжиниринга, быстрого прототипирования и 3 D-моделирования для построения современной 3D САПР обуви
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОДГОТОВКИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ОБУВИ РАЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ПРОГРАММАХ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1. Разработка метода получения базовой геометрической информации о поверхности колодки
2.1.1 .Конвертирование данных лазерного сканирования в трехмерную поверхность
2.1.2.Математическое описание поверхности колодки для трехмерного проектирования обуви
2.1.3.Сравнительный анализ методик построения развертки боковой поверхности колодки
2.2. Разработка способа получения развертки боковой поверхности колодки с использованием трехмерного моделирования деформации материалов
2.2.1. Трехмерное моделирование процесса распластывания простой геометрической фигуры
2.2.2. Построение развертки поверхности колодки с учетом физикомеханических свойств пакета материалов обуви
2.2.3. Основные погрешности метода распластывания боковой поверхности колодки в
2.3. Нанесение базисных и вспомогательных линий
2.4. Концепция единого информационного пространства для проектирования верха обуви, деталей низа и оснастки
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБУВИ В ФОРМАТЕ ЗБ НА БАЗЕ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ КОЛОДКИ
3.1.Разработка методики эскизной проработки обуви и формы колодки в формате 30

3.1.1 .Разработка способа модификации поверхности колодки средствами 3D моделирования
3.1.2. Текстурирование и визуализация в программах трехмерного моделирования
3.2. Разработка методики автоматизированного проектирование деталей верха в 3D
3.2.1 Программа «KO-3D», основная составляющая САПРО - 3D
3.2.2. Интерфейс программы «KO-3D»
3.2.3. Проектирование плоской заготовки верха
3.2.4. Проектирование с элементами методики МТИЛП
3.2.5. Проектирование объемной заготовки верха
3.3.Серийное градирование колодок и деталей обуви
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
4.1.Методы определения экономического эффекта от внедрения САПР
4.1.1. Качественные и вероятностные методы
4.1.2. Финансовые методы
4.1.3. Социально - экономическая эффективность
4.2.Сравнительный анализ проектирования обуви в САПРО-30 с традиционными алгоритмами 2D систем
4.3.Расчет показателей экономической эффективности CAITPO-3D
4.4.План внедрения САПРО-30 в обувное производство
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ
Приложения

изготавливаемого прототипа. Наличие «слепых» зон и участков, к которым технически не может подойти режущий инструмент [91]. Также можно отметить необходимость базовой, (крепежной) площадки для закрепления заготовки. Перерасход материала, который при вырезании превращается в пыль, большие габариты, ограниченная рабочая площадь, шум. Ввиду перечисленных недостатков, назрела необходимость использовать принципиально новый метод получения прототипов.
Одним из современных методов получения макетов является прототипирование или 3D печать [92]. Быстрое прототипирование (Rapid prototyping) - это "выращивание" по слоям или послойный синтез готового изделия или модели непосредственно по электронным данным — компьютерной CAD-модели (CAD англ. computer-aided design). 3D печать даёт возможность оценить эргономику будущего изделия, его функциональность и собираемость, а также исключить возможность скрытых ошибок перед запуском изделия в серию. Используя данную технологию, можно получить практически любой смоделированный в 3D среде макет. Существуют различные виды технологии прототипирования:
- стереолитография - STL (сокращённо);
- отверждение на твёрдой основе - SGC;
- нанесение термопластов - FDM;
- распыление термопластов - ВРМ;
- спекание порошков лазерами — SLS;
- моделирование, с использованием склеивания — LOM;
-многосопельное моделирование -MJM.
Все перечисленные выше технологии отличаются используемым материалом и технологией нанесения слоя [93-96].
Применительно к обувной промышленности метод быстрого прототипирования интересен в первую очередь при макетировании подошв (рис.8) [97]. Так же существует ряд экспериментальных моделей обуви полученных полностью при помощи технологии трехмерной печати. Так в