鞋楦三维参数建模与加工轨迹优化研究与开发

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1、华中科技大学硕士学位论文鞋楦三维参数建模与加工轨迹优化研究与开发姓名：丁继东申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：彭芳瑜20070501华中科技大学硕士学位论文摘要鞋楦是制鞋的模具和重要基础，随着人们对鞋的款式和质量的要求越来越高，鞋楦的设计和加工越来越重要，而计算机辅助设计与制造系统和数控鞋楦加工正在取代传统的鞋楦靠模加工，高质量的鞋楦三维曲面模型和优化的刀具轨迹是高质量鞋楦加工的保障。本文针对测楦机测量的样楦表面数据的处理、鞋楦三维参数化建模以及鞋楦加工的刀具轨迹规划与后置处理进行研究，并开发了相应的软件原型系统。主要

2、的研究内容如下：分析了三维表面数据的测量方式，针对鞋楦的特点，选择鞋楦的测量方法，实现对鞋楦表面数据的测量。分析了鞋楦的尖点分布的特点和规律，研究了尖点识别和提取方法，并得到数据光顺的方法和算法。根据鞋楦级放的特点，提取鞋楦建模所需要的特征参数，把处理后的鞋楦数据转换到模型坐标系，建立了鞋楦的离散数学模型和双三次NURBS曲面模型。研究了鞋楦的数字化级放的方法和实现算法。对鞋楦加工轨迹生成的算法进行了研究，分析了鞋楦加工轨迹生成的最短距离法所存在的问题，得到了一种快速求解最短距离算法，研究了基于鞋楦表面刀痕均匀性的刀具轨迹优化方法。

3、对鞋楦加工机床运动求解，得到鞋楦加工刀具轨迹和机床坐标轴运动分解的关系，对生成的刀具轨迹进行PMAC控制器的后置处理。并实现加工代码在Vericut软件上的仿真，仿真结果表明了鞋楦加工轨迹生成算法和后置处理的正确性和有效性。基于上述的研究成果，在ACIS几何造型平台上利用VC++软件开发出了相应鞋楦CAD/CAM软件，验证了相应研究内容，同时在生产企业得到了很好的应用。关键词：鞋楦CAD/CAM参数建模轨迹优化Vericut仿真I华中科技大学硕士学位论文AbstractShoe-lastisveryimportantinthewho

4、leshoemakingindustryandisthemouldofshoestyle.Andthequalityofshoe-lastindirectlyhasaffectonthequalityoftheshoe.Highqualityofshoeisrequiredbypeople,sothehighqualityofshoe-lastmustbegained.Inordertogethighqualityofshoe-last,inthispaperdataprocessingofthesampleofshoe-lastm

5、easuredbytheshoe-lastmachine,the3Dparameterizedsurfacemodelingofshoe-last,andtheplanningandoptimizingofshoe-lastmachiningtoolpathareresearched.Atthesametimeakindofshoe-lastCAD/CAMsoftwareprototypesystemisdeveloped.Themeasurementmodeof3Dsurfacepointscoordinatesisanalyze

6、dandthemeasuringmethodischoseaccordingtotheshoe-lastcharacteristics,whichrealizesthepointscoordinatesmeasuringofthesurfaceofshoe-last.Thecharacteristicsandthelawsofthedistributionofsharppointsisalsoanalyzed；Therecognitionandextractingmethodsofsharppointsareresearched,a

7、ndthemethodandthealgorithmofpointssmoothingaregained.Accordingtothecharacteristicsofshoe-lastscaling,thefeatureparametersforshoe-lastmodelingiscalculated,andthepointsinthemeasurementcoordinatesystemaretransformedtothemodelcoordinatesystem,gettingthediscretemathmodeland

8、thedoublecubicNURBSsurfacemodelandresearchingonthemethodandalgorithmofshoe-lastscaling.Thealgorithmofplanningtechniqu