Урок№9,10_28.10.2025

  Дизайн сучасного взуття                          гр. 3/23                           28.10.2025

Урок№9,10:Комп'ютерне моделювання. Способи 3D моделювання взуттєвої колодки.

Будь-яке виробництво починається з ідеї виробу чи фізичного прототипу. Взуттєве виробництво  починається з взуттєвої колодки. В епоху цифрових технологій у взуттєвому виробництві, як і в будь-якій галузі виробництва, підготовка до виготовлення є автоматизованим та комп'ютеризованим процесом. Тому комп'ютерне моделювання виробу починається з комп'ютерної моделі взуттєвої колодки.

Слід зазначити, що вже з нульових років практично всі верстати для фрезерування взуттєвих колодок випускаються з ЧПУ. В даний час подекуди на колодкових виробництвах і трапляються старі верстати, але це вже велика рідкість.

Отже, традиційна схема роботи. Починається все з модельєра-колодочника, він вручну виточує із дерева одну півпару колодки базового розміру. Так народжується нова форма – фасон колодки! Ця колодка називається майстер-модель, і затягувати на неї взуття поки що не можна.

Далі, цю майстер-модель оцифровують на дигітайзері - на виході виходить та сама модель, тільки в цифрі, якщо по-іншому сказати - 3D-модель колодки (у вигляді комп'ютерного файлу). Цю модель можна відкрити в спеціалізованих 3D програмах, повертати-подивитися, по-необхідності доопрацювати або внести якісь зміни... 3D-модель колодки - це форма, описана в просторі точними координатами, тобто точна математична модель фасону колодки.

Для отримання 3D моделі колодки шляхом сканування її фізичного прототипу існує багато способів ручного або лазерного сканування. "Взуттьовики" найчастіше використовують уже перевірені часом готові рішення для зворотного проектування колодок, серед яких використання координатно-вимірювального маніпулятора (КІМ) типу "рука", одним з таких пристроїв є MicroScribe.

Однак останні тенденції в технологіях 3D сканування свідчать про набуття популярності такої технології сканування, як фотограмметрія. Прогрес розвитку комп'ютерних технологій став наслідком популярності використання фотограмметричних сканерів, які дозволяють швидко і чітко отримати 3D модель геометрії виробу, незалежно від складності цієї геометрії.

Розглянемо коротко вже “клаcічний” метод створення моделі колодки, а саме – за допомогою КІМ. Результатом сканування колодки є точки, які "відзняті" шляхом дотику щупа безпосередньо до колодки. Для того, щоб надалі отримати якісну 3D модель, варто сканувати по певних лініях, що "наводять", це можуть бути нанесені направляючі на колодку або створені направляючі об'єкти в CAD системі в процесі самого сканування. Процес створення моделі колодки можна уявити певними етапами.

1. Отримання точок

2. Отримання кривих

3. Вигладжування кривих

4. Отримання та “зшивання” поверхонь

За часом та трудомісткості 1 і 3 етап займе найбільше часу з усього процесу проектування колодки, оскільки ці етапи є автоматизованими. В результаті ми отримуємо поверхневу або твердотільну 3D модель колодки для її подальшого використання в проектуванні взуття.

Поряд з цим, використання фотограмметричного сканера на прикладі EinScan Pro 2X, процес створення 3D моделі колодки став швидше та простіше. Процес створення моделі колодки можна надати наступними етапами.

1. Отримання точок

2. Створення фасетної (STL) моделі

3. Вигладжування та “латання” моделі

Головним чинником у процесі створення 3D моделі є максимальна автоматизація етапів створення моделі – згладжування і “латання” розривів моделі фактично «червоними» кнопками у функціоналі системи зворотного інжинірингу. Єдина "ручна" робота при створенні моделі є видалення зайвих уривків моделі та їх "латання" за певними законами гладкості та сполучення. Навіть за потреби добудови моделі, засобами поверхневого моделювання не виникає жодних труднощів завершити дизайн елементу прес-форми.

Слід також звернути увагу на такі фактори самого процесу сканування, як відсутність форс-мажорних явищ, які зводять нанівець результати самого сканування. Якщо при вимірюванні КВМ об'єкт сканування повинен бути повністю знерухомлений, то при фотограмметричному скануванні йому достатньо бути нерухомим тільки при створенні самого фрагмента сканування. І якщо під час сканування стався розрив зв'язку програми з КВМ, то повторно потрапити в систему координат сканування досить важко. Натомість фрагменти сканування фотограмметричним сканером без проблем поєднуються в єдину систему координат за допомогою програми обробки результатів сканування.

Далі ця 3D-модель, після конвертації в спеціальне розширення, завантажується в фрезерний колодковий верстат з ЧПУ, на якому виконується градація і серійне розмноження колодкок. У результаті виготовляють затяжні колодки із зчленуванням, на яких і виробляють взуття.