Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Выбор параметров нечетной огранки при проектировании ювелирный вставок

У нас уже 21989 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Выбор параметров нечетной огранки при проектировании ювелирный вставок

Количество страниц	120

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	24787.doc

Содержание	Содержание Условные обозначения 5 Введение 6 Глава 1. Анализ эволюции огранки ювелирного камня и постановка задачи исследования 10 1.1 Возникновение основных разновидностей огранки 10 1.2 Развитие дизайна огранки на основе законов физической и геометрической оптики 19 1.3 Современные тенденции дизайна самоцветов 22 1.4 Компьютерные средства, используемые в дизайне изделий из самоцветов 24 1.5 Выводы и постановка задачи исследования 29 Глава 2. Концепция компьютерной интегрированной системы дизайна ювелирных вставок 30 2.1 Факторы, влияющие на выбор параметров огранки ювелирных вставок 30 2.2 Структура интегрированной компьютерной системы 37 2.3 Алгоритм разработки ювелирных вставок фантазийной формы в интегрированной компьютерной системе 41 2.4 Выводы 50 Глава 3.Физические основы компьютерно-графического моделирования и расчёта оптических характеристик огранённых самоцветов 51 3.1 Отражение и преломление света на плоских гранях обработанного камня 51 3.2 Законы геометрической оптики, использованные для разработки модели оптической системы ювелирной вставки 55 3.3 Поляризация света при отражении и преломлении на гранях ювелирной вставки 57 3.4 Количественное определение игры ювелирной вставки 62 3.5 Расчёт оптических свойств прозрачных ювелирных камней методом трассировки лучей 74 3.6 Выводы 77 Глава 4.Реализация математической модели оптической системы огранённого самоцвета на ЭВМ 78 4.1. Назначение программного комплекса «Траектоия 2D-3D» 78 4.2 Функциональные возможности и интерфейс пользователя программы «Траектория 2D» 78 4.3 Функциональные возможности и интерфейс пользователя программы «Траектория 3D» 82 4.4. Выводы 91 Глава 5. Метод выбора рациональных параметров нечётной огранки ювелирной вставки 92 5.1. Параметры нечётной огранки 92 5.2 Определение возможного диапазона наклона граней павильона ювелирной вставки нечётной огранки по критерию полного внутреннего отражения отвесно падающего луча света 94 5.3 Выбор рациональных параметров огранки на основе данных серии виртуальных экспериментов 104 5.3.1 Критерии качества огранки 104 5.3.2 Постановка компьютерного эксперимента 105 5.3.3 Алгоритм расчёта игры и блеска ювелирной вставки 105 5.3.4 Выбор параметров огранки на основе анализа результатов виртуального эксперимента 107 5.3.5 Проверка правильности постановки опыта на примере алмаза (огранка-8 углов, 17 граней) 108 5.3.6 Проверка правильности постановки опыта на примере турмалина (огранка-8 углов, 17 граней) 112 5.3.7 Выбор рациональных параметров нечётной огранки ювелирной вставки из бесцветного турмалина 113 5.4 Выводы 118 Заключение 119 Список литературы 120 5 Условные обозначения n-показатель преломления S-угол падения луча света на поверхность раздела сред, гр. S'-угол преломления луча света, гр. Фпред- угол полного внутреннего отражения света, гр. X,-длина волны света, мкм ф-угловая дисперсия, градусы Z-число нечётной огранки 9бр- угол Брюстера, гр. с-скорость света в вакууме, м/с v-скорость света в веществе, м/с а - угол наклона граней короны (3- угол наклона граней павильона ювелирной вставки, гр. I-интенсивность света, Вт/м2 р- коэффициент отражения х- коэффициент пропускания Р-шаг сканирования поверхности кристалла лучами освещения, пикселы. Х-угловой размер ювелирной вставки, гр. R-диаметр окружности рундиста (либо диаметром окружности, описанной вокруг фацетированного рундиста), пикселы h-высота короны, пикселы Hr-высота павильона, пикселы Dp- диаметр окружности, описанной вокруг многоугольника, образующего площадку ювелирной вставки, пикселы. Введение 6 Введение Высокая конкуренция на отечественном рынке обработанных ювелирных камней, используемых в качестве вставок в различных украшениях, вынуждает гранильные предприятия искать пути повышения качества выпускаемой продукции. Современные технологии огранки предоставляют достаточную свободу дизайнеру ювелирных вставок, так как позволяют воплотить в реальность практически любой замысел. Выбору рациональных параметров огранки и компьютерному дизайну ювелирных вставок были посвящены работы отечественных учёных Ю.П.Солодовой, Ю.М. Ружьева, А.Е.Ферсмана, А.В.Васильева, Ю.Б.Шелементьева, С.Б.Сивоволенко, П.А.Слободчикова, Н.Н.Гавриленкова, , В.А.Минеева, Ю.А.Павлова, В.К.Зеньковича и зарубежных учёных М.Толковского (М. Tolkowsky) , М.Эльбе (М. Elbe), Дж.Додсона (D. Dodson), Г.Эрнста (G.Ernst), Б.Хардинга (B.L.Harding), Д. Хьюсмана (J. Huisman), Г.Галловея (G.Holloway). Однако известные методики проектирования способны решать задачи по получению изделий с высокими эстетическими качествами не во всех случаях. В частности, недостаточно изучен вопрос использования бриллиантовой огранки с нечётным числом углов рундиста для улучшения блеска и игры цвета. Открытым остаётся вопрос о влиянии числа, характеризующего нечётную огранку, на величину суммарного возврата света ювелирной вставки. Решение указанной проблемы особенно значимо для изделий из синтетических и природных материалов, не обладающих высокой дисперсией показателя преломления. Создание теоретической основы для её решения является актуальной научной задачей, так как позволит значительно улучшить качество ювелирных вставок из самоцветного сырья. Цель работы - установление зависимостей между эстетическими свойствами ювелирной вставки, оптическими характеристиками материала и параметрами нечётной огранки, и разработка на их основе метода проектирования изделий с высокими игрой и блеском. 7 Основная идея работы - выбор параметров огранки в процессе художественного проектирования ювелирной вставки должен основываться на данных компьютерно-графического моделирования её оптической системы. Методы исследования. Разработка компьютерной математической модели оптической системы ювелирной вставки на основе законов волновой и геометрической оптики. Исследование влияния формы ювелирной вставки и вида огранки и оптических характеристик материала на эстетические свойства ювелирной вставки с помощью виртуальных экспериментов на основе разработанной компьютерной модели. Аналитическое и графическое представление наблюдаемых зависимостей. Научные положения, выносимые на защиту: 1.Основанный на методах компьютерно-графического моделирования метод количественного определения эстетической характеристики ювелирной вставки - игры. 2.Зависимость игры ювелирной вставки из турмалина от числа нечётной огранки и угла наклона граней павильона, позволяющая улучшить дизайн изделия. 3.Зависимость максимально возможного угла наклона граней павильона ювелирной вставкой от числа нечётной огранки, позволяющая определить диапазон допустимых геометрических параметров изделия в процессе проектирования. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием в математических моделях основополагающих законов волновой и геометрической оптики, большим объёмом аналитических и экспериментальных данных. Практическое значение работы состоит в создании метода выбора рациональных параметров нечётной огранки при проектировании ювелирных вставок из различных материалов и выработке на её основе ряда практических рекомендаций для изделий из турмалина. 8 Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на международном конгрессе «Конструкторско-технологическая информатика 2000» (Москва, МГТУ «Станкин», 2000 г.), на 4 научной конференции по методам математического моделирования Учебно-Научного Центра Математического Моделирования ИММ РАН, (Москва, МГТУ «Станкин», 2001 г.), на научных симпозиумах «Неделя Горняка» (Московский Государственный Горный Университет. 2000, 2001, 2002, 2003 и 2004 гг.), на аучно-практической конференции, посвященной юбилею музея «Самоцветы» (Москва, 2003 г.). Реализация выводов и результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований в виде компьютерной модели оптической системы ювелирной вставки и выявленных экспериментальных и аналитических зависимостей нашили применение в ООО «Мастер-ТХОМ». По предлагаемой методике были спроектированы образцы ювелирных вставок с высокими эстетическими свойствами из турмалинаё. На кафедре «Технология художественной обработки материалов» МГГУ в учебном процессе студентов, обучающихся по специальности 12.12.00 «Технология художественной обработки материалов», используется программное обеспечение, созданное в результате проведённых исследований. Публикации. Содержание исследований отражено в 6 печатных работах. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 120 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 76 наименований. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры ТХОМ МГГУ профессору В.И.Морозову, профессору Н.Д.Дроновой, Председателю Российского общества геммологов, профессору Е.П.Мельникову, профессору О.Б.Сильченко, аспиранту П.И.Дубинину, ассистенту М.В.Секретову, художнику-ювелиру А.В.Кривоносову и докторанту Т.Б.Тепловой, профессору кафедры «физика» МГТУ «Станкин» С.Н.Власову, профессору кафедры 9 «станки» МГТУ «Станкин» В.С.Хомякову, заместителю директора по науке фирмы «ЛАЛ» А.В.Васильеву, инженеру Д.В. Сокулеву, своему брату, бакалавру техники и технологии Ахрамову Михаилу Владимировичу, маме, ведущему специалисту оборонной промышленности, Ахрамовой Татьяне Михайловне и отцу, кандидату экономических наук Ахрамову Владимиру Васильевичу, а так же тёте, ведущему специалисту химической промышленности Ромахиной Алевтине Михайловне за помощь в проведении научных исследований и поддержку во время написания диссертационной работы. Отдельно автор благодарит сотрудников библиотек, без внимательного отношения которых наша работа вряд ли была бы возможна. Автор выражает глубокую признательность своему научным руководителю канд. технических наук, доценту Юрию Александровичу Павлову за ценные указания, активную научную и творческую поддержку в течении всего времени работы над диссертацией. 10 Глава 1. Анализ эволюции огранки ювелирного камня и постановка задачи исследования 1.1 Анализ основных разновидностей огранки В толковом словаре Ожегова [46] даётся следующее определение «ОГРАНКА- 1) придание ювелирному камню геометрически правильной или асимметричной формы многогранника шлифовкой и полировкой.2) Сочетание различных по форме и размеру граней, нанесенных на поверхность камня. Формы огранки: розой (от 12 до 72 граней), полубриллиантовая (от 12 до 32), бриллиантовая (от 48 до 240 и более), ступенчатая, клиньями, смешанная, кабошоном.» Словарь Даля [15] не содержит слова «огранка», однако в нём даётся толкование слова «огранивать» в следующей статье: «огранивать или огранять, огранить что, гранить,делать, на чем грани, т. е. отделять плоскости, покидая ребро на стыке их. Огранивают или гранят каменья, хрусталь, стачивая их местами; менее твердый камень гранять гранилом или тешут киркою; иногда говор, и о металле, о дереве. Огранка хороша, самая работа или отделка, шлифовка; грани хорошо, красиво расположены. Огранок, ограныш, ограненная вещица, камешек, особенно природою, водою. Огранный верстак, гранильный. Огранчивый камень, поддающийся огранке.» Отметим, что гранями принято называть кривые или плоские поверхности, ограничивающие геометрические тела. Таким образом, слово «огранка» применительно к ювелирным камням, имеет два основных значение: огранка-процесс и огранка-результат процесса огранения. В настоящее время ряд авторов предлагает различать форму камня и вид огранки [44, 27]. При этом предполагается, что на камни одинаковой геометрической формы, полученной после обточки, можег быть нанесён различный рисунок граней. В.И.Марченков [44] использует термин «форма огранки». При этом наиболее 11 распространённые формы огранки имеют свои собственные названия, например «огранка Толковского», «огранка принцесса» и т.д. Ниже, кроме особо оговорённых случаев, мы будем называть «огранкой» технологический процесс нанесения на ювелирный камень граней, либо результат этого процесса -готовую ювелирную вставку. Нечётной будем называть огранку, в основе которой лежит многоугольник с нечётным количеством сторон: 3, 5, 7 и т.д. Камень обрабатывался человеком издревле. По мере совершенствования технологии обработки изделия из камня начали применять не только в качестве инструмента (скребок, каменный топор) но и в качестве украшения. Поэтому для анализа эволюции технологии обработки самоцветов, используемых в качестве украшения, целесообразно обратиться к сведениям, добытым археологией. Исторически сложилось так, что первыми каменными украшениями, которые изготовил человек, были бусы. Бусина отличается от ювелирной вставки наличием отверстия, так как она, как правило, не закрепляется в оправе, а нанизывается на шнур. Кроме того, как мы увидим в дальнейшем, в процессе эволюции огранки к 17 веку формы бус и ювелирных вставок стали сильно различаться, что было связано со стремлением получить изделия, обладавшие высоким блеском и игрой цвета при установке их в оправе. Тем не менее на протяжении нескольких тысяч лет формы бус и ювелирных вставок развивались параллельно. Значительный вклад в развитие методов классификации видов огранки внёс к.и.н. Г.Г. Леммлеин. В своей работе [42] он рекомендует классифицировать бусы в первую очередь, по признакам технологии обработки, аналогично тому, как отдельно изучаются предметы керамики и стеклянные сосуды, хотя все они имеют одинаковое назначение. Форму каменных бус определяют различные факторы. На ранних стадиях развития камнерезной техники разнообразие форм жестко ограничивается способами сверления и шлифовки. На поздних стадиях, когда технические 12 трудности обработки твердых камней полностью преодолены, появляется гораздо большее разнообразие и в некоторых случаях даже известная вычурность форм, вообще не свойственная изделиям из твердых камней. Сами технологические свойства камней, форма и размеры исходного сырья налагают определенные рамки на возможности развития форм бус, а иногда даже определяют или подсказывают эти формы. К свойствам, влияющим на форму бус, относятся: хрупкость, вследствие чего изделия не должны иметь тонких и сильно выступающих деталей, легко обламывающихся при изготовлении или употреблении; твердость, которая заставляет максимально сокращать операцию шлифования заготовки, полученной путем окалывания или же взятой в виде природного кристалла или галечки; текстура, распределение окраски и оптические свойства материала, иногда требующие особых приемов ориентировки изделия; кристаллическая форма своей правильностью всегда привлекает внимание мастера-гранильщика; имеется ряд примеров сохранения природной кристаллической формы в изделиях, а иногда и имитации ее. Формы бус разделяются на две основные группы, которые объединяют кривогранные и плоскогранные фигуры. Гранями принято называть кривые или плоские поверхности, ограничивающие геометрические тела. По данным археологии можно сделать вывод, что плоскогранные фигуры появляются значительно позже кривогранных, что, повидимому, находит объяснение, с одной стороны, в усовершенствовании шлифовальной техники (шлифовка вручную, на вертикальном диске, на горизонтальном диске), а с другой стороны, в развитии геометрических представлений и связи геометрических тел с магическими числами астральных религий. Известные по данным археологии формы кривогранных бус приведены в таблице 1.1.1. 13 Таблица 1.1.1. Формы кривогранных бус [42] Формы криШранпш 90 Формы плоскогранных бус представлены в таблице №2 (таблица 1.1.2). Табилца 1.1.2. Формы плоскогранных бус [42] - 4 а о О В/D Л Дапарвми&я/1 ь я ые Пелмы» Ш. Усштнншш \| flf Ctftftmtts ферм* Щ Ш Формы плоскогранных 14 Общим для всех плоскогранных бус является принцип деления по числу сторон в основании фигуры, 4, 5, 6, 7 и 8 (горизонтальные ряды). Важно отметить присутствие таких трудно выполнимых фигур, как имеющих 5- и 7-сторонние основания, что , как отмечают ряд исследователей [42], связано с мистическими значениями чисел в астральных религиях и в частности для средневекового востока с сабеистическими пережитками в исламе. Сабеизмом -древняя (доисламская) религия, существовавшая в Месопотамии, Аравии, Сирии и Малой Азии и отличавшаяся культом небесных светил, который восходил к древневавилонским представлениям. В религии сабиев астрология играла большую роль [41]. Призматические бусы подразделяются на правильные, т.е. с основанием призмы, имеющим равные по длине стороны, и на уплощенные, т.е. с двумя более широкими параллельными сторонами. Следует обратить внимание на фасетированные бусы, которые появились позже всех и благодаря богатству оптических эффектов отражения и преломления применяется преимущественно к прозрачным камням. По данным археологии, развитие форм фасетированных бус шло, наряду с развитием форм огранки драгоценных камней, для вставок, и в конечном счете эти формы почти вытеснили все остальные как плоскогранные, так и кривогранные формы бус, за исключением, может быть, шаровидных и эллипсоидальных. Фасетированные бусы подразделяются, с одной стороны, по форме граней (треугольник, трапеция, ромб), а с другой стороны, по облику фигуры, с которой они могут быть сближены: на сплюснутые эллипсоидальные, шаровидные и вытянутые эллипсоидальные. Таблицы 1.1.1 и 1.1.2 содержат все разнообразие бус и подвесок, изготовлявшихся с XX-XVII вв. до н.э. по Х-ХП вв. н.э., насколько можно было об этом судить по материалам раскопок на территории СССР [42]. Как отмечалось выше, в процессе эволюции форм плоскогранных бус, фасетированные изделия вытеснили большинство других разновидностей. 15 К концу XIX века определились ряд обособленных видов огранки ювелирных камней. М.И.Пыляев [54] описал большинство видов огранки драгоценных камней, известных к концу XIX века. Дадим им краткую характеристику. Огранка «индийская грань» (другие названия этой огранки в разных источниках - дикштейн, Dikstein, indische Snitt) - одна из самых древних (рис. 1.1.1 а). Она была получена в Индии предположительно путём откалывания части природного октаэдра кристалла алмаза, в результате которого получалась площадка. В истории алмаза эта огранка сыграла решающую роль: алмаз, который в необработанном виде представляет собой камень светло-серого цвета в форме октаэдра, заиграл всеми цветами радуги и благодаря этому стал самым ценным ювелирным камнем. Как наидревнейшую, эту огранку упоминает так же П. Гродзинский [14]. К концу XIX века «индийская грань» практически вышла из употребления в связи с развитием технологии огранки, позволившей получать камни более сложной формы. Огранка таблицей (Tafelstein, Diamantaile en table) характеризуется наличием двух параллельных площадок (рис. 1.1.1,6). 16 а) г) ж) а л) е) и) м) Рис. 1.1.1 [1.4] Виды огранки ювелирных вставок. а) индийская грань б) огранка таблицей в) полый кабошон г) кабошон д) роза е) крестовая роза ж) ступенчатая огранка з)квадрат ступенчатой огранки и)к)л) смешанная огранка Огранку пустым кабошоном (блюдечком, полым кабашоном) (1.1.1 в) М.И.Пыляев называет наидревнейшей. Такую форму огранки применяют в основном для «густоцветных» камней, например, гранатов. 17 Вероятно офанка кабошоном (cabochon) так же возникла на заре времён (рис. 1.1.1 г). Ей применяют для непрозрачных и полупрозрачных камней. При этом у некоторых непрозрачных и просвечивающих самоцветов проявляются эффекты иризации, переливчатости (кошачьего глаза) и астеризма. Огранка роза (rose, голландская роза [44]) представлена на рис. 1.1.1 д. Это огранка без площадки и нижней части состоит из полусферы с нанесёнными на неё 24 треугольными гранями и плоского основания. Огранка крестовая роза (Kreuz-rosette) (рис. 1.1.1 е) в конце XIX века считалась старинной [54]. На рисунке 1.1.1 ж,з представлены камни ступенчатой (ленточной, ярусной) огранки. Огранку 1.1.1 ж называют так же изумрудной. Она применяется для хрупких самоцветов, у которых возможно скалывание углов при закреплении в оправу. На рисунках 1.1.1 и, к, л представлены так называемые смешанные огранки, в которых используются как ступени, так и клинья. Такой тип огранки иногда называют цейлонским. И, наконец, на рис. 1.1.1 м и рис. 1.1.2 представлена обыкновенная огранка алмаза в бриллиант, которая характеризуется круглым рундистом, плоской площадкой, павильоном, сходящимся в шип, наличием чётного числа фаней коронки и павильона. При этом орнамент фаней верха и низа очень похож на орнамент «идеального бриллианта»(см. ниже), однако углы наклона фаней и высота павильона отличаются от принятых в настоящее время.

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	24787.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

03.11.24 Лексикографический анализ единиц поля

03.11.24 Из истории слова гость и его производных

03.11.24 Семантическое поле гость в русском языке

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2024. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.