畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
1、課題的目的及意義
1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
鞋楦是制鞋的基礎(chǔ)和重要模具。我國(guó)是世界上最大的鞋類和鞋用附件生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。傳統(tǒng)工藝，無(wú)論是仿制鞋樣還是設(shè)計(jì)新鞋樣，首先是要刻制母楦，然后用機(jī)械靠?；蛘咭簤悍滦蝺煞N方法加工鞋楦。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于鞋的款式、品種和質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，使得高效高質(zhì)量的鞋楦設(shè)計(jì)生產(chǎn)日益緊迫。鞋楦是制鞋工業(yè)中重要的模具，是制鞋的基礎(chǔ)。鞋楦的結(jié)構(gòu)與造型是否準(zhǔn)確，是直接影響到鞋的定型、生產(chǎn)以及穿著的舒適和美觀。[1]
國(guó)內(nèi)對(duì)鞋楦數(shù)字化加工的研究比較少，而且大多局限于理論研究，具有使用價(jià)值的系統(tǒng)比較少。[2] “LMA-200鞋楦三維面形自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)” ，以激光三角形法為基礎(chǔ)進(jìn)行鞋楦測(cè)量，獲得楦體的三維數(shù)據(jù)。采用測(cè)頭自適應(yīng)掃描測(cè)量，利用接觸式測(cè)頭對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鞋楦進(jìn)行三坐標(biāo)的跟蹤掃描測(cè)量從而實(shí)現(xiàn)鞋楦三維測(cè)量，但這種球型測(cè)頭對(duì)異性曲面測(cè)量須進(jìn)行接觸點(diǎn)軌跡計(jì)算，在數(shù)據(jù)量打的情況下計(jì)算工作量太大。
上世紀(jì)六十年代以來(lái)，國(guó)外許多廠商都致力于鞋楦制造設(shè)備的研究，大大推經(jīng)了制鞋設(shè)備的自動(dòng)化?，F(xiàn)代的制楦方法采用“計(jì)算機(jī)集成制鞋系統(tǒng)”的方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)在鞋楦的設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)管理以及鞋內(nèi)腔和腳型的測(cè)量等方面廣泛應(yīng)用。鞋楦數(shù)字化的設(shè)備可以分作兩類，一類使用通用的逆向工程設(shè)備，另一類將鞋楦數(shù)字化設(shè)備專用化。
以英國(guó)Renishaw公司為代表，開(kāi)發(fā)了多種類型的測(cè)頭，并已在許多數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用；國(guó)內(nèi)北京機(jī)床研究所、航天部303所等單位也相繼研制出機(jī)床在機(jī)測(cè)頭，其測(cè)量控制和數(shù)據(jù)處理都在數(shù)控宏程序中完成。
意大利New Last公司的鞋楦數(shù)字化掃描機(jī)的最高掃描速度達(dá)到23rev/min，線性精度達(dá)到0.001mm，角度精度達(dá)到0.001度，測(cè)量頭尺寸直徑84×32mm(可變)。國(guó)外鞋類設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品一般是集成的系統(tǒng)，將通用的三維掃描、CAD/CAM應(yīng)用在鞋楦、鞋底、鞋跟的設(shè)計(jì)制造和鞋幫及花紋設(shè)計(jì)剪裁方面。
1.2課題研究的意義和目的
鞋楦是制鞋工藝中的主要模具，是制鞋的基礎(chǔ)。鞋楦的尺寸直接決定了鞋子的形狀和尺寸，但是由于鞋楦的CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展相對(duì)落后，中國(guó)人口眾多鞋子消費(fèi)市場(chǎng)龐大，刻楦系統(tǒng)的研制具有非常好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
目前，國(guó)內(nèi)在鞋楦加工絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)的靠?？涕笝C(jī)，其中加工的規(guī)格完全取決于母楦的規(guī)格，而且放大縮小的靈活性較差。對(duì)于批量生產(chǎn)每臺(tái)刻楦機(jī)都需要有一套母楦，由于母楦的差異，將導(dǎo)致每臺(tái)刻楦機(jī)加工的產(chǎn)品一致性較差。另一方面母楦的制作不僅難度大費(fèi)用也高。因此，有必要研制數(shù)控的刻楦機(jī)。但是鞋楦數(shù)控加工中存在三維的刀補(bǔ)和插補(bǔ)問(wèn)題。所以，研究鞋楦三維插補(bǔ)和刀補(bǔ)的研究有十分重要的意義。[6]
鞋楦是一個(gè)不規(guī)則的三維實(shí)體，要實(shí)現(xiàn)鞋楦的數(shù)控化加工，就必須對(duì)鞋楦進(jìn)行數(shù)字化的描述。采用離散法造型技術(shù)對(duì)鞋楦的外輪廓面進(jìn)行描述，用離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)近似表達(dá)整個(gè)曲面體。將建立一套鞋楦測(cè)量系統(tǒng)，利用鞋楦外形測(cè)量機(jī)即觸發(fā)探頭采用螺旋測(cè)量法測(cè)量鞋楦的包絡(luò)面數(shù)據(jù)，同時(shí)研究數(shù)據(jù)采集的方法，解決數(shù)據(jù)提取、通信的問(wèn)題；通過(guò)數(shù)據(jù)修正法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；并完成軟、