单新朝[1]2003年在《鞋楦仿形数控编程技术的研究及系统开发》文中研究指明随着CAD／CAM技术在鞋楦制造业中的广泛应用，鞋楦的生产方式得到了极大的改变，鞋楦生产周期大大缩短，生产效率也有了很大提高。鞋楦数字化仿形加工作为一种有效的生产方式，克服了传统制楦方式的不足，同时也保留了靠模加工的优势，成为当前制楦业提高鞋楦生产效率的良好选择。由于鞋楦曲面的复杂性和鞋楦数控加工的特殊性，难以利用通用CAD／CAM软件实现鞋楦模型的仿形数控编程，使得基于测量点数据的鞋楦仿形数控编程方法成为鞋楦数字化仿形加工技术发展的瓶颈。因此，如何针对鞋楦测量数据进行数控编程技术研究，并设计开发相应的鞋楦CAM系统对于扩大鞋楦数字化仿形加工的应用、提高鞋楦的生产率和增强制楦企业的市场竞争力具有非常重要的意义。 本论文结合了浙江省2002年重大科技攻关项目“鞋楦CAD／CAM系统开发其数控刻楦机研制”，深入研究了基于测量点数据的鞋楦仿形数控编程技术，其主要研究内容如下： ☆ 根据鞋楦数控编程以及NC仿真的需要，引入了鞋楦数控加工模型的概念，并进行模型构建，为本论文的研究提供了研究对象。 ☆ 针对鞋楦模型的复杂性，提出了鞋楦模型的离散表达方法，简单而有效的解决了鞋楦模型的数学表达问题。 ☆ 介绍了鞋楦模型的测量点数据获取、数据处理和离散模型重建方法；同时根据工艺需要，引入楦头、楦尾凸台模型，提出了其定义方法及凸台和鞋楦楦体模型的融合方法。为了对鞋楦模型进行精度评价，提出了评价方法及其误差控制策略。 ☆ 根据鞋楦数控加工原理，提出了基于投影原理的刀位轨迹计算方法——“最近接触点法”。该方法不仅计算简单，效率高而且无需干涉检验。然后针对鞋楦NC程序后置处理的特殊性，提出了刀位点的坐标转换算法，解决了鞋楦NC程序的后处理问题。 ☆ 为检验鞋楦NC程序的正确性，提出了应用虚拟切削法进行NC仿真验证，避免了时间、材料的浪费，降低了成本。 ☆ 分析了鞋楦CAM系统的开发需求，提出了鞋楦CAM系统的总体设计思想，最终在前面理论研究的基础上成功开发了面向鞋楦数控加工模型的鞋楦CAM系统。 本文关于鞋楦数控仿形编程技术的研究，虽然是针对鞋楦测量数据，但是对于鞋楦CAD模型的数控编程同样有效。鞋楦CAM系统的开发解决了基于测量点数据和CAD模型的鞋楦数控编程问题，对鞋楦数字化仿形加工的广泛应用具有重要的意义。
史辉[2]2008年在《基于脚型叁维形貌的自动化鞋楦定制关键技术研究》文中进行了进一步梳理为了让人们穿上合脚的鞋,设计生产出符合人体个性化特点的鞋一直是制鞋业厂商的理想。本论文围绕基于脚型叁维形貌的自动化鞋楦定制技术展开,使用数控鞋楦机与叁维脚形测量仪相结合,以脚型扫描后得到脚型的叁维数据文件为基础,实现了定制鞋楦的自动化生产。论文内容主要包括:采用改进的方法对脚型测量数据进行去噪与平滑。利用叁维半径补偿和U方向离散化的方法,结合小波变换原理,对标准鞋楦数据进行平滑处理。使用开放的组织结构建立的标准鞋楦数据库。标准鞋楦的父点集、一级子点集和二级子点集统一存放在各个鞋楦模型数据文件中,构成数据库的物理层,将标准鞋楦的楦长、楦宽度和楦围度等信息放置于数据库的逻辑层中。给出脚型关键部位特征段的自动获取方法及脚型关键尺寸的计算方法,利用脚型的关键尺寸与标准鞋楦数据库中的标准鞋楦进行匹配,找出与脚型基本符合的鞋楦。提出脚型与鞋楦的初步匹配原则,在鞋楦数据库中寻找最适合当前用户脚型的标准鞋楦数据。建立以产生式表达规则所表示的分段脚-楦舒适度经验映射关系模型。给出脚型分段方法,运用推理机制根据脚型得出标准鞋楦模型整体修改和局部变形的型值点以及型值点对应的变形量。根据脚长与标准鞋楦长度进行鞋楦长度插值,根据各分段的脚印—底样宽度来计算缩放因子从而求取所有二级子点集的宽度缩放量。此外,提出由变化特征点构建两条容许偏差曲线从而修改实际曲线在容许偏差限之内的方法来计算局部修改量。将脚型与整体缩放后的标准鞋楦通过最小二乘逼近分别拟合为若干条U向NURBS曲线,基于最小能量法则,根据推理机制中计算得出的所有型值点的局部修改量,同时修改鞋楦的NURBS曲线的控制顶点和权因子,达到使鞋楦适应于脚型的目的。对所有控制顶点沿V向进行重排列,将这些控制顶点作为V向NURBS曲线的型值点进行反求,即可得到脚型和鞋楦NURBS曲面的控制顶点和权因子,来实现基于NURBS曲线的自由曲面建模。利用等距面法求解出刀位轨迹面,最后利用Unigraphic软件进行加工的仿真。
参考文献：
[1]. 鞋楦仿形数控编程技术的研究及系统开发[D]. 单新朝. 浙江大学. 2003
[2]. 基于脚型叁维形貌的自动化鞋楦定制关键技术研究[D]. 史辉. 清华大学. 2008