автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Разработка технологического процесса проектирования и формования текстильной обуви в AutoCAD

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

ХРАМОВА НАТАЛІЯ СТАШСЛАВІВНА

УДК 685.312

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ ТА ФОРМУВАННЯ ТЕКСТИЛЬНОГО ВЗУТТЯ В АІЛГОСАІ>

Спеціальність 05.19.06 Технологія взуттєвих та шкіряних виробів

АВТО РЕФЕРАТ

дисертації’ на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 2000

Дисертацією е рукопис.

Робота виконана в Київському державному університеті технологій та дизайну Міністерства освіти України

Науковий керівник: - доктор технічних наук, професор Коновал Віктор Павлович,

Київський державний університет технологій та дизайну, завідувач кафедри технології і конструювання виробів із шкіри.

Офіційні опоненти: - доктор технічних наук

Либа Володимир Петрович,

Мукачівський технологічний інститут, проректор з наукової роботи;

- кандидат технічних наук Половніков Ігор Іванович,

директор Українського науково-дослідного інституту шкіряно-взуттєвої промисловості (м.Київ).

Провідна установа: - Технологічний університет Поділля (м. Хмельницький).

Захист відбудеться 5есрз/ія 2000 року о Ю годині на засіданн

спеціалізованої вченої ради Д 26.102.03 Київського державного університет; технологій та дизайну за адресою: 01011, м. Київ-11, вул. Немировича Данчеика, 2, корпус 1 (зал засідань).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського державной університету технологій та дизайну.

Автореферат розісланий “_£»__” лютого 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради /// — Ґ

професор /ГИ/ Т / ЖуравськийВ.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Аіггуальність теми. В даний час текстильне взуття, шо випускається вітчизняними підприємствами взуттєвої галузі легкої промисловості, не відповідає вимогам покупців як по кількості, так і особливо, по якості та асортименту. В промисловості створилася кризова ситуація, з якої неможливо вийти без активної маркетингової підготовки виробництва, впровадження нових технологій.

Одним із пріоритетних напрямків розвитку взуттєвої промисловості с створення комплексної системи автоматизованого проектування взуття (САПРВ). її наукову основу складають грунтовні праці вчених Каліти А.М., Коновала В.П., Либи В.П., Нестерова В.П., Піляєва О.В., Рябця О.І., Тонковіда Л.А., Фукіна В.О. та ін. Одна з підсистем комплексу - САПР деталей верху взуття. Перспектива її розробки безпосередньо пов’язана з підвищенням інтелектуального рівня фахівців, вдосконаленням форм конструкторської документації, забезпеченням високомобільного та якісного проепування асортименту взуття. Однак, незважаючи на значну кількість здійснених досліджень і розробок, практично відсутні рекомендації та методики по створенню САПР деталей верху взуття, її власної бази даних.

У виробництві текс тильного взуття існує проблема якості, зокрема формостійкості. Науковими школами Каліти А.М., Коновала В.П., Зибіна Ю.П. та ік. обгрунтовані фактори, що впливають на утворення і фіксацію форми взуття, в тому числі із синтетичних шкір. Однак формувальні властивості нових текстильних матеріалів, в основі яких лежать синтетичні волокна, недостатньо досліджені.

Таким чином, тема дисертаційної роботи є актуальною, тому що рішення вищевказаних проблем проектування та формування дозволить перейти на нові високоефективні технології виробництва текстильного взуття.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота безпосередньо пов’язана з реалізацією Комплексної програми науково-технічного розвитку галузей легкої промисловості: ’’Удосконалення методів проектування і технологій виготовлення одягу і взуття з метою зниження їх трудомісткості і матеріалоємності, підвищення якості", та відповідає науковому напрямку досліджень Київського державного університету технологій та дизайну: ’’Розробка теоретичних основ створення комп’ютерної системи оперативного керування технологічними процесами виготовлення високоякісного одяїу та взуття в умовах інтенсифікації виробництва*1.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є поліпшення якості проектування і виробництва взуття, а також підвищення продуктивності праці моде-льєра-конструктора шляхом впровадження нових способів і технологій.

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішені наступні задачі:

• проведено аналіз інформаційного і практичного стану в проектуванні взуття, традиційних та нових методів побудови;

• розроблено технологічний процес проектування взуття в САПР;

• проведено антропометричні дослідження НИЖНІХ КІНЦІВОК 5КІНОК (від 40 до 60 років) в системі ’’ступня -+ гомілка11;

• розроблено нову методику проектування і спосіб конструювання верху взуття в АиТоСАО;

• визначено технологічні нормативи формування текстильного взуття з нових матеріалів;

• проведено промислову апробацію результатів роботи.

Об’єкти та методи дослідження. Об’єктами дослідження є системи моделювання та методи проектування верху взуття, розмірні ознаки нижніх кінцівок споживачів 8-ої групи зрілого віку, нові текстильні матеріали для взуття та методи їх формування.

В роботі використовується комплексна методика дослідження, що поєднує методи теоретичного аналізу, математичного і логічного моделювання, алгоритмізації, програмування, математичної статистики, комп’ютерної графіки та управління засобами графічних систем.

Науково-технічна методологія дослідження вирішувалася з урахуванням існуючого стану взуттєвої промисловості і основних положень теорії САПР.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперше:

• розроблено функціонально-логічну модель технологічного процесу автоматизованого проектування взуття;

• складені рівняння зв’язку між основними розмірними ознаками гомілки і ступнею;

• розроблено новий спосіб конструювання взуття в АїЛоСАБ, що складається із:

- побудови розгорток взуттєвої колодки розрахунково-графічним та новим спрощеним ’ручним" методами;

- побудови конструктивних сіток із раціональним розташуванням ліній на усередненій розгортці колодки для проектування моделей усіх видів взуття;

• розроблено інформаційно-методичне забезпечення підсистеми САПР деталей верху взуття, що складається із:

-автоматизованої бази даних типових конструкцій верху текстильного взуття;

з

-протоколів діалогів користувача персонального комп’ютера з графічним редактором АиіоСАО;

- методик автоматизованого проектування;

• визначено оптимальні режими термофіксації нових текстильних дубльованих і трипльованих матеріалів для взуття з переважним вмістом синтетичного волокна.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи полягає в тому, шо:

• розроблений алгоритм технологічного процесу проектування верху взуття у формі блок-схеми дозволяє здійснити автоматизацію процесу;

• складені рівняння визначають основні розміри деталей верху взуття, частково чобіт, і створюють раціональну основу проектування взуття з високими халявами;

• розроблений спосіб конструювання дозволяє:

- підвищити точність побудови розгортай взуттєвої колодки;

- поліпшити якість проектування взуття з високими халявами та інших видів;

- перейти на нові ефективні технології, зокрема на інтерактивні методи проектування;

• розроблена методика побудови автоматизованої бази даних типових конструкцій верху взуття забезпечує високу мобільність виробництва нового асортименту;

• визначені оптимальні режими стабілізації нових текстильних матеріалів для взуття в процесі формування заготовок дозволяють поліпшити формостійкість і якість продукції, що випускається.

Особистий внесок здобувача. В дисертації використані тільки ті ідеї та розробки, що належать здобувану особисто. В опублікованих наукових працях і статтях разом із співавторами здобувачем виконано: постановка завдань, проведення досліджень і аналіз отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи апробовані та впроваджені в виробничий процес ОАТ ”ВЗУТЕКС“ (м. Хмельницький), рекомендовані до впровадження в навчальний процес кафедри технології і конструювання виробів із шкіри Київського державного університету технологій та дизайну і Технологічного університету Поділля (м. Хмельницький) в курси ’’Сучасні методи проектування виробів із шкіри“, ’’Конструювання виробів із шкіри з елементами САПР“, ’’Основи конструювання виробів11.

Публікації. Основні положення роботи викладені в 5 публікаціях і патенті України.

Структура та об’єм роботи. Дисертаційна робота складається з вступу,

4 розділів, загальних висновків, списку літератури і 5 додатків. Вона вміщує 146 сторінок машинописного тексту, 38 малюнків, 28 таблиць, 110 найменувань використаних літературних джерел і 34 сторінки додатків. Загальний об’єм дисертації складає 180 сторінок. _

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В вступі обгрунтована актуальність геми, доставлені мета і задачі дослідження, приведено наукову новизну і практичну значимість отриманих результатів розробок.

В першому розділі проведено аналіз систем моделювання традиційних і нових методів побудови взуття. Це дозволило виявити недоліки таких відомих систем як копіювально-графічної, жорсткої оболонки, італійської школи моделювання взуття АРС Суторіа та показати необхідність у вдосконаленні способів і методів побудови умовної розгортки колодки (УРК), конструктивних сіток і контурів деталей верху взуття.

З’ясовано, що на даному етапі для моделюючих організацій з економічної точки зору найбільш раціонально одержання УРК ”ручним“ методом і автоматизована побудова верху взуття. Центральне місце в цьому підході займають методи інтерактивного проектування з використанням комп’ютера в якості ’’електронного" кульмана. Серед систем САПР: ACAD (AutoCAD), GRAFIXI, KOMPAS, GEOMETRIE та ін. заслуговує уваги графічна система AutoCAD. Вона визнана міжнародним стандартом для підготовки і виконання конструкторської документації (КД). В той же час відомо; що мобільність одержання пакету КД на новий виріб залежить від використання власної автоматизованої бази даних. Для САПР деталей верху взуття - це каталога УРК, типових конструкцій верху взуття (ТКВВ) тощо. Але відсутність нових методик інтерактивного проектування взуття перешкоджає створенню власної бази даних. Крім цього, проведений аналіз структурних моделей проектування взуття в рамках САПР показав, що проектування, як технологічний процес, ще не удосконалене і є об’єктом для дослідження і модифікації.

Все перераховане вище дозволило сформулювати задачі досліджень, розв’язання яких сприяє швидкісному впровадженню САПР в технологічний процес проектування взуття.

В другому розділі розроблений технологічний процес проектування (ТПП) текстильного взуття в САПР.

Проблемна ситуація по створенню цілісної моделі технологічного процесу автоматизованого проектування вирішувалася з позицій трьох взаємозалежній аспектів: структурного, інформаційного і функціонального.

При розробці складного технічного об’єкт)’, яким є процес проектування, структура розділяється ла ієрархічні рівні:

Стадії------^ Етапи------* Проектні процедури------► Проектні операції

Базуючись на ЕСКД ГОСТ 2.103-82, ГОСТ 15.007-88 (Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция легкой промышленности) і проведеному інформаційно-аналітичному дослідженні пропонується структурна модель технологічного процесу проектування взуття (рис. 1).

Стадії

Етапи

Проектні процедури

Рнс.1. Структурна модель технологічного процесу проектування взуття

Процес починається з заключения угоди між замовником і виконавцем та результатів проведення передпроектних досліджень (ППД) для складання технічного завдання (ТЗ) на виріб, що проектується. Потім приступають до розробки моделей взуття, тобто етапу технічної пропозиції (ПТ). На цьому етапі вибирається оптимальний варіант ескізу і функціонально-економічне обгрунтування художньо-конструкторського рішення. Результатом етапу є креслення типової конструкції верху взуття, викликане за іменем файла з автоматизованої бази даних (АБД ТКВВ), що розроблена в універсальній графічній системі АшсСАБ.

Вся наступна робота по створенню виробу ведеться в системі автоматизованого проектування в діалозі з персональним комп’ютером (ПК). Розглянуті вище етапи формують першу стадію - науково-дослідні роботи (НДР) процесу проектування взуття.

На етапі ескізного проекту (ЕП) використовується автоматизована база даних художньо-конструкторських рішень (АБД ХКР), що включає різновиди креслень типових конструкцій взуття (конструктивних основ). Виведене з пам’яті ПК за іменем файла креслення потрібної конструкції можна корегувати відповідно до ПТ і, визначивши контури деталей верху, провести попередню їх укладуваність засобами графічного редактора з метою досягнення максимально можливої взаємоукладуваності контурів. При необхідності контур певної деталі корегують. Етап ЕП і ряд робіт із конкретизації креслення конструкції виробу, що проектується, представляють другу стадію - дослідно-конструкторські роботи (ДКР). На етапі ЕП отриманий файл креслення вводиться в АБД ХКР під новим ім’ям для наступної роботи і одержання остаточного креслення певної конструкції взуття. Ця інформація є вихідною для етапу технічного проект)' (ТП) і початку розробки безпосередньо конструкторської документації на виріб.

Етап ТП передбачає ряд робіт по технічному розрахунку конструкції виробу: розрахунок деформації заготовки верху взуття, корегування контурів деталей на величину деформації заготовки, аналіз техніко-економічних показників окремих елементів і всього виробу в цілому, корегування контурів деталей верху (при необхідності) і повторний розрахунок економічних показників, розрахунок припусків на шви, затягувальну кромку. Після цього на екрані комп’ютера в інтерактивному режимі роблять деталювання верху, підкладки, міжпідкладки для виводу їх на принтер, плотер, або катер і наступне доопрацювання. Отриманий комплект деталей передається разом із відповідною документацією на виготовлення дослідного зразка.

РП - робочий проект - другий етап в одержанні конструкторської документації на виріб, що проектується, у системі автоматизованого проектування включає наступне: вивід графічної інформації про шаблони вихідного розміру

для апробації, градирування, вивід графічної інформації серії шаблонів деталей взуття для дослідної партії.

Роботи, пов’язані з апробацією, можна розглядати як початковий етап впровадження проекту (ВП). Він складається з апробації пробної партії, корегування й усунення недоліків моделі за результатами апробації, повторної апробації і складання технологічного висновку на виготовлення виробу, оформлення і передачі конструкторської документації для впровадження виробу в виробництво.

На етапах технічного, робочого проекту та його впровадженім розроблялася технічно-конструкторська документація. Ці етапи складають третю стадію технологічного процесу проектування - техніко-конструкторські роботи.

В структурі виділені проектні процедури, пов’язані з творчими пошуками фахівця при створенні дизайну нової моделі та ії розробки: художньо-конструкторського аналізу (ХКА) і синтезу (ХКС).

Функціонально-логічна модель (у формі блок-схеми) показує раціональну послідовність виконання масиву робіт із перетворення опису визначеного стану виробу, що проектується, на кожній стадії та етапах і дозволяє здійснити автоматизацію процесу проектування.

Динаміка структурних елементів технологічного процесу проектування та їх зв’язків може бути описана математично в такому виді:

тпл=Х ІІЛ* с £ £ Э0 С £С, , . (І)

,-=і/=і*=і ;=і _/=і і=і

п

де X Рк - сукупність проведених робіт або проектних операцій; к=1 п

£ Э] - сукупність етапів процесу проектування;

;=і

П

X С, - сукупність стадій процесу проектування і=і

В третьому розділі відображені антропометричні дослідження нижніх кінцівок споживачів 8-ої групи зрілого віку в системі ’’ступня + гомілка*1 і нове інформаційно-методичне забезпечення підсистемі САПР деталей верху взуття в графічному середовищі АиюСАБ Я 13, 14 (ог Windows.

Практикою встановлено, що до послуг індпошиття взуття, а саме за виготовленням чобіток, в основному, звергаються жінки віком від 40 до 60 років. Це вказує на те, що зв’язок між розмірними ознаками гомілки: висотою до найбільш широкого місця Вгиі (від опорної поверхні) і обхватом в найбільш широ-

кому місці 0Гш та довжиною ступні Дс для споживачів 8-ої групі зрілого віку вивчений недостатньо. Для визначення цієї залежності і забезпечення раціонального конструювання верху взуття з високими халявами проведені антропометричні дослідження. Антропометричні дані жінок, що користуються послугами індпошиття взуття (м. Хмельницький), оброблені методами математичної статистики за відомими формулами і методиці. Для вибірки, де п = 380, розраховано: середні величини параметрів х; середньоквадратичні відхилення а та помилки (габл. 1), а також коефіцієнти кореляції г між довжиною ступні дг і висотою гомілки^: = 0,97 та між довжиною ступні і обхватом гомілки^:

гхуі = 0,74, які показують на високий ступінь залежності цих ознак.

Таблиця 1

________________Значення середньостатнстичннх показників_______________

Характеристика, Параметри Середньоквадратичні

що дослвджується вибірки, мм помилки, мм

Дс Вгш Огш г Яс ) Вгш 0Гці

X 245,3 325,3 380,6 0,47 0,43 0,99

а 8.8 ... 8.4 . 19.4 0.31 0,30 0,70

На основі високого ступеня залежності розмірних ознак гомілки зі ступнею розраховані рівняння лінійної регресії і встановлена точна залежність ознак:

Уі=0,95x^92,27; (2)

у2=2,2х-159,06, (3)

а також складені рівняння, що визначають основні розміри деталей верху взуття, мм:

Вс = ії+80; (4)

Шc~N-55, (5)

де Вс - висота чобота; Шс - ширина чобота; N - заданий розмір взуття в метричній системі виміру. Отримані в результаті розрахунків середньотипові розміри гомілок показані втабл.2.

Таким чином, встановлено зв’язок антропометричних ознак гомілки від довжини ступні та створено основу для раціонального конструювання та серійного градирування взуття з високими халявами.

Таблиця 2

Середньотипові розміри гомілки жінок віком від 40 до 60 років

Довжина стопи, мм Висота гомілки в широкому місці, мм Обхват гомілки в широкому місці, мм

.V/ Вг Уз Шс

220 301,27 1 300 ' 324,94 330

225 306.02 1 305 335,94 340

230 310.77 ! 310 346,94 350

235 315,52 315 357,94 360

240 320,27 320 368,94 370

245 325,02 325 379,94 380

250 329,77 330 390,94 390

255 334,52 335 401.94 400

260 339,27 340 412,94 410

265 344,01 345 423,94 420

270- 348,77 350 434,94 430

Розроблено два нових способи побудови УРК.

Спосіб побудови УРК розрахунково-графічним методом базується на радіусографічній апроксимації контурів перетинів і розгортки сліду колодки дт.я проектування внугрішньої форми взуття за існуючою методикою Зибіна Ю.П. і Фукіна В.А., використанні функцій графічного редактора АиіоСАВ. відомої в математиці формули:

дер - довжина дуги, мм; л-число "пі" » 3,14; г-радіус, мм; а - градусна міра центрального кута, а також формули, за якою розраховується довжина л-го обводу' Р перетинів і сліду колодки, мм:

л=2 (7)

де р„ - довжина и-ої криволінійної ділянки обводу, мм; іл - довжина /і-ої прямолінійної ділянки обводу, мм.

Спосіб полягає в тому, що будується система геодезичних ліній розгорт-кн колодки. Вона містить відрізки взаємоперпендикупярних прямих, що отримані в результаті розрахунків довжин обводів 9-ох поперечно-вертикальних перетинів: 0,07Д; 0,18Д; 0,ЗД; 0,4Д; 0,5Д; 0,62Д; 0,73Д; €,8Д; 0,9Д і лінії габариту колодки, де Д - довжина ступні, мм. Кінці відрізків та опукла точка а

п’яткової частини колодки з’єднуються, утворюючи контур розгортки бічної поверхні колодки. Довжини її контурних ліній корегуються відповідно до попередньо розрахункових довжин обводів поздовжньо-осьового перетину і розгортки сліду колодки за зонами: І - IV', IV - IX; IX - X (рис. 2).

2

Рис. 2. Побудова УРК розрахунково-графічним методом

Носова частина розгортки МН’М2 будується відомим методом ”віяло“ за реальними вимірюваннями колодки. В результаті побудови розгортки розрахунково-графічним методом досягається її максимальний збіг з поверхнею колодки, що копіюється, за довжиною геодезичних та контурних ліній.

Одержання наближеної розгортки взуттєвої колодки новим ”ручним“ методом здійснюється за допомогою паперового шаблона, надрізаного в місцях найбільшої опуклості та увігнутості тіла колодки і корегованого на розмір площ виточок і накладень. В його основу покладене одержання УРК із штучної шкіри для підкладки - футора за методикою Загальносоюзного будинку моделей взуття (ЗБМВ).

Проведено експериментальні дослідження розгорток, отриманих за відомими методиками: / - середньої копії, II - АРС Суторіа, III - ЗБМВ і IV - новим спрощеним способом. На (рис. 3) ірафічно зображено їх відповідність до бокової поверхні колодки, що копіюється, за всіма критеріями точності побудові: площі Б, дм2; довжині середньої (геодезичної") лінії Ь,мм; лінії гребеня Г, мм; ребру сліду Я, мм.

Як видно з рисунка, розгортка IV, що отримана новим спрощеним способом, відповідає на 100% за всіма розмірними ознаками боковій поверхні колодки, що копіюється.

103

102

101

100

99

98

97

96

95^

: : : >

г Ґ ' ' ' / . ' . . ' .... ' . У _ _

/ . — — -4 ... . ! /

л^Т~ \ : /

ІІІ^ ' ■■ V .►«г / т Г:г:г-, :

п :

' \ /

, /

Ч 7

: \у

” ™ і

Ь

Рис. З

Г

Розмірні аки

ознак

Н

Розроблено конструктивні сітки для автоматизованої побудови контурів деталей усіх видів взуття, особливістю яких є використання окремих елементів конструктивних сіток відомих в проектуванні взуття. На рис. 4 накреслено нову конструктивну сітку з деталями верху чобота для жінок зрілого віку на УРК, шо отримана новим спрощеним способом. Конструктивна сітка чобіт відрізняється від діючої в проектуванні взуття тім, що при ії побудові визначається точка середини розгортай на підйомній частині В, через яку проводиться три лінії: косого підйому 1, допоміжна для побудови передньої лінії халяви 2, передня лінія халяви. Після визначення висоти Вс і ширини Шс чобота за формулами (4) і (5) кресляться останні лінії сітки: висоти чобота 4, ширини чобота 5, нижнього краю застібки-блискавки 6, напрямку застібки-блискавки 7 та точка АГ, що визначає раціональне положення нижнього краю застібки-блискавки.

Проведено графічні дослідження конструктивних сіток, що побудовані новим способом, на фоні діючих з розташуванням на УРК, де висота підборів Ьк=20, 50, 80 мм. Встановлено, що прийнята в проектуванні взуття конструктивна сітка із системою базисних ліній, які на умовній розгортці представляють проекції поперечно-вертикальних перетинів колодки, може бути цілком замінена іншими лініями, розташованими більш раціонально.

в2. в,

Рис. 4. Креслення деталей верху чобота з фігурною союзкою в Аи^САБ

На конструктивних сітках будуються базові основи взуття з урахуванням необхідних припусків на товщину пакету матеріалів верху. В табл. З сформовані основні функції графічної системи АшоСАС, які використовуються при конструюванні взуття.

Креслення (файли) типових конструкцій верху взуття групуються за видами в каталога, утворюючи власну автоматизовану базу даних підсистеми САПЕР деталей верху взуття.

Таблиця З

Реалізація функцій АіиоСАР в побудові деталей верху взуття____________________

Конструктивній База даних ACAD

контур МЕНЮ Команди

Введення інформації про контур УРК DRAW Spline

Побудова конструктивної сітки DRAW Line, Donut

MODIFY Rotate

Побудова контурів деталей верху взуття DRAW Line, Xline, Arc, Spline, Donut, Trace

Трансформація контуру фігурної союзки MODIFY Move, Copy, Rotate, Break

Попередня укладуваність контуру MODIFY Move, Copy, Rotate, Mirror

Побудова технологічних контурів DRAW Line

MODIFY Offset

Редагування контуру, лінії MODIFY Break, клавіша ’’Delete", Extend

Наведені нові методики побудови УРК, конструктивних сіток і типових конструкцій верху взуття, протоколів діалогів користувача ПК з графічним редактором АШоСАЕ) при інтерактивному проектуванні складає інформаційно-методичне забезпечення підсистеми САЛР деталей верху взуття, яке в роботі подано в табличній формі із застосуванням елементів схеми. Розроблена методика дозволяє швидко впровадити САПР в технологічний процес проектування взуття і забезпечити високу якість і мобільність виробництва нового асортимент)’.

В четвертому розділі вирішено питання поліпшення якості формування взуття з нових текстильних матеріалів, в основі яких лежать синтетичні волокна.

Відомо, що волокна, які отримані із високомолекулярних синтетичних з’єднань, мають термопластичну спроможність, а виготовлені з них вироби можуть піддаватися стабілізації, тобто зберігати розміри та форму. Для нових взуттєвих текстильних матеріалів, в складі яких переважають синтетичні волокна, стабілізація форми може бути отримана підвищенням температури нагріву до певного значення, що знаходиться в діапазоні переходу полімеру від високо-еластичного стану до в’язкотекучого, тобто до початку деструкції матеріалу. Ціллю дослідження було визначити оптимальні режими термофіксації нових текстильних материалів у вказаному діапазоні для підвищення формостійкості і поліпшення якості формування текстильного взуття. Однорідність сировинної бази нових текстильних матеріалів і синтетичних шкір, що отримані із високо-молекулярних з’єднань, дозволяє застосувати методику по фіксації форми взуття знакозмінними температурами, яка була розроблена на кафедрі технології і конструювання виробів із шкіри в Київському державному університеті технологій і дизайну. Для визначення області зміни терморежимів до уваги прийняті

результати досліджень по вивченню механічних властивостей синтетичних шкір і дубльованих текстильних матеріалів Зибіна Ю.П., Коновала Ю.П., Мака-рішевої Т.С., Скатерного В.А., Якубової Л.В. та ін.

Дослідженням підлягалися зразки розміром 50x100 мм і робочою довжиною /о=Ю0мм, що готувалися відповідно до ГОСТ 20876 75 і викроювалися з дубльованіх ДГМ і трипльованіх ТТМ матеріалів для взуття (зарубіжного виробництва) з переважним складом синтетичних волокон і різними фізичними властивостями. Так як при формуванні заготовок поздовжнє розтягнення є вирішальним, а коефіцієнт поперечного скорочення текстильних матеріалів даного виду ц=1, то зразки викроювалися і деформувалися в єдиному поздовжньому напрямку (по основі). Фіксація зразків 10 (по 6 кожного варіанту), деформованих на задану величину А/й, проводилася: 1 - нагріванням до температури гн 20, 100, 120, 140, 150, 160,°С протягом часу тц 5, 20хв. та охолодженням в нормальних умовах /020+25,°С; 2 - нагріванням до температури гн20, 100, 120,140, 150, 160,°С протягом часу Тн 5, 20хв. та різким охолодженням в морозильній камері ґо -7-ьІ 0,°С протягом часу Тн 5хв. Після зняття навантаження спостерігалася релаксація (відновлення статичної рівноваги) зразків за часом Т через 0,5; 1; 2: 3; 7; 24 години. Результати спостережень показали, що при обробці матеріалів термодинамічним режимом, тобто за 2-ою схемою, досягається максимальне збереження довжини деформованого зразка 1. ше до його зняття з розтягу -вального пристрою. В табл. 4 виділені оптимальні режими термофіксації при ґ0= -7+10, °С, які рекомендуються до формування текстильного взуття з нових матеріалів.

Таблиця 4

Встановлені режими термообробки ДТМ і ТТМ

Матеріал, що досліджується ?л.°С ін, °С *опт) °С

Тн=5хв Тн=20хв тн=5хв —20хв Тн=5хв хн=20хв

ДГМ 160 140 140+150 120+130 140±5 120+5

ТТМ 150 130 140 120 140±5 120+5

Примітка. Гд - температура деструкції, /0пт - температура оптимальна

ВИСНОВКИ

На основі аналізу існуючого стану, літературних даних і досвід)' роботи взуттєвої промисловості встановлено, що традіційні методі проектування та формування взуття в умовах конкуренції не в змозі забезпечити високопродуктивного та якісного рівня продукції, що випускається, а особливо текстильного взуття. У зв’язку з чим визначено напрямки в удосконаленні процесу проектування, підвищенні продуктивності праці модельера-конструктора, поліпшенні якості взуття з нових текстильних матеріалів і розв’язані наступні питання.

1. Теоретично встановлено та експериментально підтверджено, шо для автоматизації конструкторської (графічної) документації для моделюючих організацій, на даний час, найбільш визнаним с: одержання усередненої розгортки взуттєвої колодки ’’ручним" методом, введення в САПР інформації про контур розгортки методом апроксимації сплаїн-функцією, побудова контурів деталей верху взуття в інтерактивному режимі.

2. Формалізовано структуру процесу проектування верху взуття, як складного технічного об’єкту, за рівнями ієрархії. Крім стадій науково-дослідних робіт та дослідно-конструкторських робіт, додано стадію техніко-конструкторських робіт, що складається з етапів: технічний проект, робочий проект та впровадження проекту, а також виділені проектні процедури, пов’язані з художньо-конструкторським аналізом і синтезом виробу, що проектується. Розроблено математичну модель і алгоритм технологічного процесу (у формі блок-схеми) для автоматизованого проектування верху взуття.

3. Створені умови для раціонального конструювання верху взуття з високими халявами. На базі оброблених антропометричних даних нижніх кінцівок жінок (від 40 до 60 років) отримані рівняння, що визначають основні розміри деталей верху, зокрема висоту Вс та ширину Шс чобота за розміром взуття N для 8-ої групи зрілого віку, мм: Вс + 80; Шс =N-55.

4. Розроблено новий спосіб конструювання з використанням функцій графічного редактору АиіоСАБ, що базується на принципах копіювально-графічної системи моделювання. Він включає такі етапи:

• побудову розгорток взуттєвих колодок розрахунково-графічним або новим ’’ручним" методами;

• побудову конструктивних сіток з раціональним розташуванням їх ліній для проектування усіх видів взуття;

• ^автоматизоване проектування деталей верху взута.

5. Розроблено методику по створенню САПР деталей верху взуття та її власної бази даних - каталогу типових конструкцій верху взуття, з використанням якої підвищується продуктивність праці модельєра-конструкгора до 50-70%.

6. На основі аналізу та експериментальних досліджень механічних властивостей нових текстильних матеріалів, що містять синтетичні волокна, встановлені оптимальні режими термофіксації, які дозволяють підвищити формостійкість і поліпшити якість формування текстильного взуття. ■

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Храмова Н.С., Коновал В.П., Бегняк В.І. Структура технології процесу проектування взуття у САПР //Вісник Технологічного університету Поділля. -1999.-№3.-С. 53-55.

2. Храмова Н.С., Коновал В.П., Бегняк В.І. Спосіб одержання умовної розгортай бічних поверхонь взуттєвої колодки /'/Вісник Технологічного університету Поділля. - 1999. - №4. ч. 2. - С. 26-27.

3. Храмова Н.С., Коновал В.П. Усовершенствованное построение конструктивной сетки для автоматизированного проектирования верха обуви //Легка пром-сгь. Наукові праці молодих вчених та студентів. -1998. - Ч. 1. - С. 51-53.

4.Храмова Н.С.. Коновал В.П., Бегняк В.І. Встановлення залежності та зв’язку основних антропометричних ознак гомілки від довжини ступні //Вісник Технологічного університету Поділля. - 1999. - №2. - С. 48-49.

5. Храмова Н.С. Общие положения технологии конструирования обуви методом машинной графики //Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 1998.-№1,-С. 162-164.

6. Патент України на винахід №25230 А. Спосіб одержання усередненої роз-гортки з бокових поверхонь колодки за допомогою шаблонів /Н.С. Храмова, В.П. Коновал // Опубл. 30.10.98. - Бюл. - 1998. - №6.

. АНОТАЦІЯ

Храмова Н.С. Розробка технологічного процесу проектування та формування текстильного взуття в АиюСАІ). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.06 - технологія взуттєвих і шкіряних виробів. -Державний університет технологій та дизайну, Київ, 2000.

Дисертація присвячена розв’язку питань з автоматизованого проектування і стабілізації формі взуття з нових текстильних матеріалів і містить методичні рекомендації з їх практичного застосування. Для переходу побудови взуття на нові автоматизовані методи розроблено: структурну, функціонально-логічну (у формі блок-схеми) і математичну моделі технологічного процесу проектування. Проведено конструкторсько-технологічну класифікацію і кодування асортименту' взуття з тканин з метою раціональної побудови автоматизованої бази даних каталогів типових моделей взуття і їх художньо-конструкторських рішень. Розроблені інформаційно-методичне забезпечення САПР деталей верху взуття і новий спосіб конструювання верху взуття. Визначено оптимальні терморежими стабілізації форми текстильного взуття з нових матеріалів. Впровадження результатів роботи в виробничий процес забезпечує підвищення продуктивності праці модельера-конструктора і поліпшення якості продукції, що випускається.

Ключові слова. Технологічний процес проектування, автоматизовані методи побудови, конструювання, оптимальні терморежими, стабілізація форми.

АННОТАЦИЯ

Храмова Н.С. Разработка технологического процесса проектирования и формования текстильной обуви в АшоСАО. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.06 - технология обувных и кожаных изделий, Государственный университет технологий и дизайна, Киев, 2000.

Диссертация посвящена решению вопросов автоматизированного проектирования и стабилизации формы обуви из новых текстильных материалов и содержит методические рекомендации по их практическому применению.

Проведенный анализ известных систем моделирования, традиционных и новых методов построения обуви позволил выявить недостатки и определить направления в усовершенствовании процесса проектирования. Для перехода построения обуви на новые автоматизированные методы разработаны: структурная, функционально-логическая (в форме блок-схемы) и математическая модели технологического процесса проектирования. Процесс проектирования, как сложный технический объект, структурирован по уровням иерархии. В результате чего из этапов: технический проект, рабочий проект, внедрение проекта образована новая стадия технико-конструкторских работ. Алгоритм технологического процесса проектирования определен функционально-логической моделью, который в форме блок-схемы представляет рациональную последовательность выполнения проектных процедур и операций по получению пакета конструкторской документации на проектируемое изделие на всех стадиях и этапах процесса и позволяет осуществить его автоматизацию. Проведены конструкторско-технологическая классификация и кодирование ассортимента обуви из тканей с целью рационального построения автоматизированной базы данных каталогов типовых конструкций обуви и их художественно-конструкторских решений. На базе антропометрических исследований нижних конечностей женщин (от 40 до 60 лет), проведенных в системе ’’стопа + голень“, и обработки полученных данных методами математической статистики установлена точная зависимость основных размерных признаков голени от длины стопы. Получены уравнения, определяющие основные детали верха сапога: высоту Вс и ширину Шс по заданному размеру N обуви для 8-ой группы зрелого возраста и создающие условия для рационального построения обуви с высохими голенищами. Разработаны информационно-методическое обеспечение САПР деталей верха обуви и новый способ конструирования обуви, что включает:

• построение усредненной развертки колодки (УРК) расчетно-графическим и ’’ручным11 методами, максимально отражающие копируемую поверхность колодки по всем критериям точности построения: площади, длине средней (геодезической) линии,гребня, ребру следа;

• построение конструктивных сеток для автоматизированного проектирования деталей верха всех видов обуви с более рациональным расположением линий;

• сценарии и методики интерактивного проектирования верха обуви в графической среде AutoCAD, показанные в табличной форме с использованием элементов схемы.

Построение УРК расчетно-графическим методом основывается на известной методике проектирования внутренней формы обуви Зыбина Ю.П. и Фукина В.А., известной в математике формуле спрямления дуги и использовании функций графического редактора AutoCAD. Получение УРК упрощенным ’’ручным1' методом базируется на методике Общесоюзного Дома Моделей Обуви (получение УРК с помощью футора) и корректировании бумажного шаблона на величину площадей вытачек и наложений. Графическими исследованиями, презедеклымп нг. УРК' с различной высотой приподнятости пяточной части hK =20, 50, 80 мм, установлено, что принятая в проектировании верха обуви конструктивная сетка, которая включает систем}' базисных и вспомогательных линий, может быть заменена другими линиями, расположенными для автоматизированного построения контуров деталек верха обуви более рационально. С применением методики по фиксации формы обуви из синтетических кож знакопеременными температурами, разработанной на кафедре технологии и конструирования изделий из кожи в Киевском государственном университете технологий и дизайна, определены оптимальные режимы термофиксации новых материалов: дублированных и триплированных, содержащих синтетические волокна, которые рекомендуются для формования текстильной обуви. Внедрение результатов работы в производственный процесс обеспечивает повышение производительности труда модельера-конструктора и улучшение качества выпускаемой продукции.

Ключевые слова. Технологический процесс проектирования, автоматизированные методы построения, конструирование,оптимальные терморежимы, стабилизация формы. '

SUMMARY

Khramova N.S. Development of technological process designing and stabilization of the form textile footwear in AutoCAD. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the Candidate of Technical Sciences in a specialty 05.19.06 - technology of shoe and leather goods. -State University of Technologies and Designing, Kiev, 2000.

The dissertation is devoted to settlement of questions of autonated designing and stabilization of the form footwear from new textile materials and contains the methodical recommendations their practical application for. The technological of process designing, the structured, the functional - logic (in the form of the block-scheme) and mathematical model for transition of designing footwear to the new automated methods of construction are developed. The design-technological classification and coding of assortment footwear from textile are carried, with the purpose of rational construction the automated database catalogues of typical models footwear and their art - design decisions. The information-methodical security of CAD top details footwear and new way of designing of footwear is developed. The optimum thermoregimes of stabilization of the form textile footwear from new materials are determined. The introduction of results works in production process provides increase of productivity work of the designer and improvement of quality of let out production.

Kev words. Technological of process designing, automated methods of construction, optimum thermoregimes, designing, stabilization of the form.