鞋楦是制鞋的重要模具,我国大多数制鞋企业还是采用手工制作样楦和简单的拷模加工方式,成本高、周期长、质量差。将CAD/CAM技术应用于鞋楦设计制造中,将大大改变传统的鞋楦设计制造方式、缩短鞋楦生产周期、提高产品质量。从鞋楦测量数据的采集、处理,刀位点计算、数字仿真,一直到加工程序的生成,每个环节如果采用市场上现有的软件,成本昂贵且费时长,对操作人员技术水平要求较高。本课题研究的鞋楦检测及制造集成化系统,正是针对这一难题所开发的。本系统在数控机床上实现鞋楦测量、加工一体化,自主开发鞋楦CAD/CAM系统,使用方便,操作简单,显著缩短鞋楦设计开发周期,具有较高的应用价值。本课题研究的鞋楦检测及制造集成化系统,也同样适用于异形回转体零件的加工,具有较好的参考价值。本文首先概述了国内外鞋楦设计和制造的现状,指出采用先进的制造技术改造制楦方法的迫切性。介绍了与课题相关的数字化加工技术。接着提出了系统的总体设计思想,指出了系统开发的重难点所在。然后详细分析了机床在线检测技术,探讨了机床在线检测鞋楦的可行性,建立了母鞋楦曲面测量系统。随后,论文分析了鞋楦CAD/CAM技术,采用离散法造型技术建立鞋楦三维模型,并应用数据库理论建立鞋楦数据库,为鞋楦CAD/CAM系统建立完善的体系化环境。论文对鞋楦刀位点算法进行了详细的分析,算法模型采用当今加工自由曲面最流行的球头铣刀作为加工刀具,以“一次逼近法”作为鞋楦刀位点算法的理论依据,提高了算法效率。随后介绍了鞋楦数字仿真技术并对所获得的刀位点进行了数字仿真,结果表明刀位点算法正确,刻楦精度和质量也得到了保证,采用自动程序生成技术对鞋楦刀位点文件进行编译,形成最后的NC加工代码。最后在鞋楦检测及制造集成化系统的功能需求分析的基础上,给出了系统总体功能模块框图,并在前面理论研究的基础上采用Visual C++实现了鞋楦检测及制造集成化系统。论文中给出了鞋楦测量数据测头半径补偿、刀位点计算、刀位点仿真等算法和部分界面图。实验的数据表明从鞋楦测量、数据处理到加工完成,整个系统按照设计思路实现,达到了预定的目的。