鞋楦底部棱边提取与底面展平

鞋楦是制鞋的基准,楦底部棱边在制鞋工艺中具有重要作用。从鞋楦三维面形光电自动测量系统获取的鞋楦三维数据点模型出发,提出了一种基于二阶差分的尖点识别方法,进而获得了鞋楦底部棱边的信息,并在此基础上给出了展平鞋楦底面的方法,得到了鞋楦底面的展平图.手工复楦方法和面积计算方法均表明楦底棱边提取具有较高精度.     

鞋楦定制CAD系统中NURBS特征曲线的弧长约束变形

为实现无鞋楦数据库的数字化量足制鞋,提出了基于足楦NURBS特征曲线变形的个性化鞋楦定制CAD系统,通过足楦特征曲线在弧长等特征信息约束下变形成新楦特征曲线进行设计定制。建立足楦舒适度匹配规则,根据变形方式、次序及约束情况不同,将特征曲线分为4种类型。给出4种曲线的约束变形技术路线,其中带弧长约束的II型曲线可采用正向、逆向和双向3种变形路线。双向约束变形中,采用改进的顶点替换算法和变参数4点细分算法,引入弧长损失因子和关节链模型,在母版鞋楦基础上对曲线依次进行采样离散、级放、分段、简化、优化变形、插值细分和NURBS拟合,生成定制的鞋楦特征曲线。以跖趾围轮廓线为例进行了双向约束变形试验,弧长改变量为1.0mm。该系统可在480s内给出男款鞋楦个性化量足定制结果。结果表明:该CAD系统精度较高,可实现无鞋楦数据库条件下的量足制鞋,且定制鞋楦的二次设计利用率显著提高。     

数控刻楦刀位点算法研究

针对现有刻楦系统存在的不足提出了新的鞋楦数控加工原理，并以该原理为基础进行了详细的数控刻楦刀位点算法分析。该算法采用当今加工自由曲面最流行的球头铣刀作为加工刀具，解决了刀位点计算复杂的问题，使鞋楦数控加工位点的计算时间大大缩短，提高了设计效率，而且刻楦工艺灵活，精度也得到了保证。     

鞋楦高速数控加工的列表曲线B样条刀具半径偏置方法

针对鞋楦高速加工要求,提出了采用B样条曲线对离散数据进行刀具半径偏置的方法．通过矢量分析判别,实现了测头半径偏置曲线的光顺,并直接进行加工刀具半径二次偏置,获得精确的刀具中心轨迹。针对二阶连续曲线拐点的偏置计算误差,对偏置曲线自相交现象进行了判断和处理,解决了样条曲线高速加工存在的过切和少切问题．     

鞋楦曲面数字化特征识别与数据压缩

在鞋楦曲面数字化处理中 ,为了保证鞋楦数字化建模的精度 ,对母楦检测采样数据进行预处理是十分必要的 .针对鞋楦加工中对鞋楦转折锐边的特殊要求 ,提出离散数据特征信息识别法以及适用于鞋楦数字化的数据压缩和存储的有效方法 .     

鞋楦三维数控加工算法分析

在使用三维离散法造型技术来描述鞋楦外轮廓表面的基础了简要介绍了数控刻楦机的加工原理,并主要针对加工过程中的刀位点确定进行了详细的算法分析。从空间解析几何的角度出发,为刻楦机建立了空间坐标系,推导出铣刀旋转包络面的空间方程,根据楦加工特征提出最小距离法,并将其应用到鞋楦刀位点的计算中,最终加工出来的楦精度和光洁度均达到常规制楦要求。     

数控刻楦机CAD/CAM方法研究及实现

研究了一种实现鞋楦数控加工的方法.着重分析了对鞋楦数据的处理、伺服电机步距当量的选择和利用数字直接定义加工程序的方法.此外,还分析了避免误差累积的实现方法,使数控刻楦机能高速、高质、安全地进行加工.     

CAD/CAM快速成型个性化桩核设计制作

为加快临床应用,进行快速成型个性化桩核的CAD/CAM设计制作和探讨。该文研究工作由计算机建模、实体加工、力学性能检测3部分构成。首先,使用三维激光扫描仪对前牙残根残冠的桩核蜡型进行数据采集,获取三维点云数据,并利用法国Dassault公司CATIA软件系统对三维扫描数据进行处理,编写三维桩核形态设计模块,进行桩核的建模。然后,将完成的CAD数据储存为STL格式文件,该格式亦为快速成型设备接口的通用数据格式。用选定的树脂材料根据设计完成的桩核数据快速成型,分别加工生成试体A与试体B(带孔的)个性化树脂桩核,将金属加固丝粘结于实体B的个性化桩核之中以增加强度。最后,测试、对比这两种个性化桩核的力学性能,获取相关数据。测试结果表明:两种试体均具有满足临床使用要求的力学性能。研究表明:CAD快速成型技术制作个性化桩核具有可行性,将为桩核CAM的完善提供空间。     

数控刻楦机实用化数据处理技术

从数控刻楦机实用化技术角度出发,逐一介绍了鞋楦原始数据在实际加工以前所必需的工艺处理方法。首先针对缺损点和毛刺点进行数据插补和平滑处理;然后由于测量轴和加工轴并不相同,又对每个截面进行相应角度的旋转和中心轴调整;最后为了方便加工过程中使用夹具,在鞋楦前后设计并添加了楦头和楦尾,着重介绍了楦头和鞋尖的融合方法。     

面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术

针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题, 提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案. 对待扫描模型, 利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据, 先使用一种快速简单的方法求解转台中轴, 利用中轴将多片点云拼合得到模型主体; 再通过点云包围盒变换, 完成点云的初始配准, 并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准. 实验结果表明, 该方法具有较好的操作性和较高的精度.