鞋楦曲面反求

介绍了鞋楦数据类型,母楦曲面数据检测的方法和特点,并讨论了测量头环形面与母楦的切触点不同的问题,在此基础上,提出一种数据处理方法,为测量头环形面建立了空间坐标系,并推导出相应的空间方程,最终把母楦表面离散数据点的计算,转换为射线簇和测量头环形面求交问题,利用数值分析中的二分法逐步逼近求解,从而获得母楦表面离散数据点的位置值.     

采用包络法计算刀具刃口齿形

为了提高刀具的齿形精度,采用包络法计算刀具刃口齿形。根据二次包络环面蜗杆成型原理,提出了用包络法建立蜗轮齿面数学模型的方法,推导了蜗轮在中间平面齿形方程,即刀具刃口齿形方程,并利用MATLAB软件绘制出刀具刃口齿形。基于逆向工程的思想,用Pro/E软件建立了蜗杆三维模型。结果表明:蜗杆齿槽在轴向截面齿形与包络法计算得到的刀具刃口齿形一致。     

基于CAD/CAM软件的鞋楦逆向设计与制造

本文运用CAD/CAM软件—Geomagic Studio、CimatronE,以鞋楦逆向设计为实例,论述了点云处理、错误修复、曲面生成的方法,对样品鞋进行逆向设计及数控加工程序编制,提出了一套完整的鞋楦逆向设计及数控加工的方法,并为模具设计提供了建构复杂曲面模型的有效途径。     

基于脚部三维扫描的鞋楦建模方法研究

对脚部进行三维扫描,经过网格处理,采用特征节点和特征曲线及其拓扑关系建立脚部特征模型;以脚部特征模型上的特征节点和曲线建立局部坐标系,确定鞋楦特征模板上的顶点,并完成特征模板上顶点的拓扑关系;通过2D曲线的输入,建立鞋楦侧轮廓,底面和统口轮廓曲线;最后,对鞋楦曲面做细分处理,实现了一个符合扫描脚部模型特征和定制轮廓的鞋楦造型工作。     

基于Imageware和UG的鞋楦逆向构建与数控仿真加工

运用Handyscan 3D激光扫描仪测得鞋楦点云数据,利用Imageware软件完成鞋楦实体模型的构建,然后将实体模型导入UG软件进行仿真加工。仿真加工结果验证了鞋楦模型实际加工的可行性。     

基于最小距离法的鞋楦加工无干涉刀具轨迹生成

在刀具及鞋楦三维模型离散数据的基础上,通过曲面的空间变换,将干涉检查转化为基于投影方向的最小距离判断,实现了鞋楦加工的无干涉刀具轨迹生成.对于计算刀位点时计算量大的问题,提出了一种针对鞋楦曲面特征的最小距离点的快速搜索方法.实际加工表明,提出的算法能够较好地提高鞋楦的加工质量和效率.     

基于最小距离法的鞋楦加工无干涉刀具轨迹生成

在刀具及鞋楦三维模型离散数据的基础上,通过曲面的空间变换,将干涉检查转化为基于投影方向的最小距离判断,实现了鞋楦加工的无干涉刀具轨迹生成。对于计算刀位点时计算量大的问题,提出了一种针对鞋楦曲面特征的最小距离点的快速搜索方法。实际加工表明,提出的算法能够较好地提高鞋楦的加工质量和效率。
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鞋楦分组中底部封闭曲线的相似性判别

针对鞋楦刻制时待刻鞋楦与坯料鞋楦之间的相似性识别较困难的问题,提出了基于封闭自由曲线的外包多边形相似识别方法。首先利用等角度旋转方法求得封闭曲线的包络矩形集,利用矩形集对应边的交点得到曲线的外包多边形。然后根据多边形各边的连接方式和多边形特征得到待比较多边形构成元素之间的拓扑关系,利用加权平均方法求得两多边形之间的相似度并对鞋楦分组。以某休闲鞋的衍生类型为例,阐述多类型鞋楦相似识别和分组方法。结果表明,利用该分类方法可以较快捷地把多类型鞋楦分组,为快捷地在库中找到与之相似的已知鞋楦提供依据。     

基于CAD/CAM集成的鞋楦快速逆向成型技术研究

研究了鞋楦的快速数字化原型技术，采用三维卤光扫描仪，快速获取原始数据；利用Geomagic软件对点云进行诸如补洞，简化等有效处理，输出．obj文件到自行开发的系统中；交互调整楦的初姑位置并自动识别鞋楦的关键特征点，对鞋楦进行整体缩放或指定特征尺寸缩放；通过镜像，自动生成另一只对应鞋楦；数据以STL格式直接输入到快速成型机进行加工，从而实现了三维扫描仪作为输入，快速成型机作为输出的集成CAD／CAM系统。     

鞋楦曲面重构

本文根据鞋楦曲面体的形状特征,探讨了鞋楦曲面片的划分问题,并以双三次NUBRS曲面方法为工具,利用其良好的 特性,通过调整权因子和控制顶点,可灵活地改变曲面的形状,实现鞋楦曲面重构。     

基于旋转变换的鞋楦变翘曲面重构CAD技术

为推动鞋楦设计的快速化、个性化、多样化发展,提出并实现了一种基于旋转变换的鞋楦变翘曲面重构CAD技术。交互选定两变换截面,通过旋转变换将鞋楦前翘高、后翘高等参数值变换到个性化设计需求值;对变换后的鞋楦进行均化处理,实现两变换截面处的鞋楦曲面平滑过渡;对楦底腰窝部中轴线进行微调并将微调量映射到鞋楦模型上来设计与变换后鞋楦相匹配的鞋楦腰窝段。利用提出的曲面重构过程在MATLAB软件平台上设计了参数化和可视化交互式两种方法进行鞋楦变翘设计的CAD模块,其界面具有操作简单方便、易于实时编辑的特点。通过对算法实现结果的高斯曲率和体积进行分析,rhf 验证了重构后鞋楦模型能很好地保持原鞋楦的合脚性及曲面光顺性特征。     

包络曲面的逆向工程快速实现方法

以罗茨风机叶片为例,通过激光扫描和数据处理,得到叶片截面线,然后导入UG软件,通过拉伸,得到叶片包络曲面,并进行了加工仿真,方便快捷,对大大降低包络曲面设计和制造周期提供有效实践经验。     

特征尺寸驱动的鞋楦参数化设计

针对鞋楦数字化设计中对非线性尺寸的约束要求,提出一种基于微分坐标变形的尺寸驱动曲面变形方法,实现围长驱动的楦型设计。基于足-楦尺寸的对应关系修改鞋楦上的非线性尺寸,将围长尺寸变化映射为围线形状的变化,再由变化后的围线形状通过网格变形技术转化为楦型曲面的形状修改。通过迭代计算,可以保证围度曲线长度的精确约束;同时,根据楦型设计规律增加的位置约束和方向约束使变形后的曲面能够继承原有楦型曲面内在的形状特征;拉普拉斯变形拥有的特征保持性特点使变形后的鞋楦仍然保持原有的楦型样式,且其最小二乘意义下的求解框架有利于均布计算误差,使变形更加光顺、自然。试验结果表明,所提方法变形自然,实用性强。     

鞋楦曲面混合有理Bézier构造及刻楦过程仿真

为实现鞋楦曲面的高效精加工,研究了一种可控精度的鞋楦曲面重构方法。采用基于曲率分布和弧长对分的自适应加密方法对鞋楦原始数据进行缺损点插补和平滑处理;建立了三次NURBS曲线表示鞋楦横截面周线和轴线方向的表面曲线,并采用混合有理Bézier曲面拟合鞋楦表面;把鞋楦曲面按加工精度的要求离散后,计算得到刀具轨迹线,在Vericut平台上建立刀具模型、毛坯模型和数控刻楦机的运动模型,并对刻楦过程进行了仿真以及误差分析。结果表明,该鞋楦曲面重构方法精度可以调节,误差在允许范围内,运算量适中。     

刻楦机长度扩缩机构对鞋楦扩缩精度的影响

长度扩缩机构是刻楦机在鞋楦加工中保证长度扩缩及精度的一种装置,文中通过对其原理分析,推导出长度扩缩摆角公式,进而分析机构对扩缩精度的影响,目的是为长度扩缩机构和分度机构的设计提供理论依据.     

基于轮廓约束点的B样条曲面拟合算法

提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理,然后遴选出曲率优势点,并将其作为初始的轮廓约束点,得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点,直至获得满足精度要求的B样条曲线。最后以约束点数目最多的曲线为准,在其余的曲线上增加差额数目的约束点,并进行平均弦长参数化,构造出B样条曲线簇,最终获得B样条拟合曲面。仿真实验结果表明,该方法可显著压缩曲面模型的控制顶点数目,具有较高的曲面重构效率。