数据驱动的鞋楦设计现状及发展综述

鞋楦是制鞋成型过程中的模具,是链接足与鞋的重要纽带,传统的鞋楦设计囿于楦师手工和经验,难以实现高效准确的大规模个性化定制。鉴于此,本文结合数字智能化技术的发展,对比国内外鞋楦设计的研究现状,明确当今鞋楦设计的趋势和我国在该领域面临的挑战;提出了数据驱动的鞋楦设计内涵、优势及新特点;介绍了数据驱动的足-楦一体式设计流程,为鞋楦领域研究人员提供参考与借鉴。

女性鞋靴绘制素头楦模板设计研究

针对传统女性鞋靴创意表现中前翘(跟高)与后翘关系把握不准确,整体比例不协调、素头楦型绘制时间长等问题,在分析女性鞋靴绘制特点的基础上,从创新设计与操作使用入手,进行女性鞋靴绘制素头楦模板设计研究。研究表明:将各种女性鞋靴的素头楦,通过一定的固定点,集成在一个透明模板上,通过凹槽的形式进行绘制,与传统方法绘制对比,创新设计的模板具有很大优势,有效解决了传统创意绘制过程中的瓶颈问题,有利于提高女性鞋靴设计与绘制的效率与准确性。

鞋楦底样设计方法

鞋楦底样设计是鞋楦设计的基础，底样设计要根据具体款式，依据脚型规律与楦型规律，并且要有丰富的设计经验，反复设计才能得到完美的底样。

鞋楦数据库系统的开发

楦型设计是制鞋生产的根本，鞋楦设计人员一方面要掌握楦体造型与脚型结构规律的关系，另一方面也要熟悉各种楦型的基本数据。但由于鞋楦包括了长度、围度、宽度和楦体尺寸等多项数据，加上性别、年龄、款式等方面的差异，使得整个鞋楦尺寸标准的数据量非常庞大，数据关系也比较复杂，给设计人员参考这类数据造成极大的不便，也制约了鞋楦企业的市场反应能力。

儿童的脚型与楦型

鞋楦是鞋的母体,是鞋的成型模具,它的设计不仅决定着鞋的式样,更重要的是关系到鞋的舒适性和护脚性。鞋楦的设计应以脚型规律为基础,但其部位尺寸又不能和脚完全相同,必须考虑到脚在静止、运动状态下的形状、尺寸、应力的变化及鞋的适应人群、穿着条件、加工工艺、款式、原辅材料等。

数控刻楦机加工鞋楦的方法

描述了鞋楦CAD/CAM的系统结构 ,并介绍了系统输出设备—数控刻楦机的加工原理。着重分析了利用直接数字定义进行加工编程的方法 ,对圆整误差和步进电机的运行频率作了特别处理 ,不仅避免了误差的累积 ,而且使步进电机始终运行在最佳工作频率段上 ,从而提高了鞋楦的加工精度和速度 。

鞋楦设计制造的现状和对策

本文在回顾制楦工艺发展过程的基础上 ,指出我国制鞋业落后的主要原因之一在于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 ,不仅成本高、周期长、而且质量差。提高鞋楦制造工艺水平是我国制鞋业当务之急 !具体对策有以下几点 :尽快修订我国鞋楦标准、研制有自主知识产权的数控刻楦机、开发计算机辅助鞋楦设计系统、大胆引进人才促进行业的进步、博采众家之长。我们要赶超鞋业强国必须花大力气抓好投资少。

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。

基于通用CAD/CAM软件的鞋楦逆向设计及数控加工

运用通用CAD/CAM软件Geomagic、Pro/E、MasterCam ,对鞋楦进行逆向设计及数控加工程序编制 ,配备自制的三轴数控刻楦机进行数控加工 ,提出了一套完整的鞋楦逆向设计及数控加工的方法。

基于模糊层次分析的足楦匹配算法在鞋楦定制中的应用

针对现有的鞋楦定制技术没有完善的足楦匹配算法及衡量指标等问题,提出了基于模糊层次分析法(FAHP)的足楦匹配算法,通过计算鞋楦数据库中的鞋楦与足部的匹配值来决定技术路径。首先,提取8个足楦特征参数作为FAHP的准则来衡量足楦匹配情况,采用三角模糊数计算足楦特征参数的匹配值;根据各特征参数对成鞋舒适性的影响以及变形设计难易程度建立成对比较阵。然后,通过求解最大特征值的特征向量得到各参数对足楦匹配度值的权重。最后,计算出足楦匹配度值并选择技术路径。给出了足楦匹配度值计算实例,求解得到其值为0.69。结合阈值0.50、鞋楦定制标准0.80,说明该鞋楦与足部不完全匹配,但可作为变形修改设计的基础母楦。该方法可将基于鞋楦数据库的鞋楦定制与直接基于足部3D形貌的无实体楦造型等方法结合到一个系统中,提高量足制鞋的效率,降低定制成本。

数控刻楦机加工的刀位计算

使用三维离散法造型技术描述鞋楦外轮廓表面 ,介绍了数控刻楦机的加工原理 ,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 ,根据鞋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 ,最终加工出来的鞋楦精度和光洁度均达到常规制楦要求 .

数控刻楦机研制

研究了数控刻楦机研制方法。在分析鞋楦数控加工方式的基础上,完成了系统总体方案设计,并给出了各个子模块的具体实现方法。按照这些方法,成功研制了数控刻楦机。

数控刻楦机专用夹具设计

鞋楦是制鞋的基础和重要模具。本文所叙述专用夹具是采用上下顶尖将楦坯定位 ,使用液压夹紧机构将其夹紧 。

数控刻楦机编程技术的研究

本文描述了鞋楦 CAD/CAM的系统结构，在使用 3维离散法造型技术来描述鞋楦外轮廓表面的基础上介绍了系统输出设备——数控刻楦机的加工原理，进而着重分析了利用直接数字定义进行加工编程的方法。对圆整误差和步进电机的运行频率作了特别处理，不仅避免了误差的积累，而且使步进电机始终运行在最佳工作频率段上，从而提高了鞋楦的加工精度和速度，并保证了步机的使用安全。

3C技术在制楦工业中的应用

鞋楦是制鞋工业中皮鞋款式的基准 .传统的手工制楦方法制作周期长和生产效率低 ,严重地制约了整个制鞋业的发展 .基于此 ,作者提出了鞋楦 3C(CAMe/CAD/CAM )集成技术的概念和系统组成 ,并着重讨论了楦形测量、鞋楦CAD技术。

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 ,使鞋楦数控加工刀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 。

女式鞋楦创新开发设计法

楦型设计方法的特色和优势主要表现在设计的程序、设计所用参数之来源以及设计过程中的设计思维表现等方面。本文拟通过女式鞋楦的设计以此阐述鞋楦创新设计法。

鞋楦楦底轮廓提取及展平

本文描述了一种基于鞋楦三维面型离散数据的底样轮廓提取和得到的底样的三维到二维的展平处理方法。利用鞋楦离散点数据求取表面曲线的切线的斜率,进而通过判断各测量点处相交切线的夹角的正切值的最大值来找到楦底拐点,从而得到底样轮廓。按长度不变的原则,用鞋楦底面相邻两测量点之间直线来近似实际的曲线,计算各个拐点到楦底中线的曲线距离,以此距离表示其在二维平面上直线距离,从而实现了鞋楦楦底的三维到二维的展平。所得到的结果都能很好地符合实际鞋楦。

新型数控刻楦机的误差分析和精度综合

为了提高数控刻楦机加工精度,提出了数控刻楦机加工精度分析与精度综合的新方法.根据数控刻楦机系统特定的树状拓扑结构,利用多刚体系统理论建立了系统空间误差计算模型,通过讨论整个工作空间误差分布规律,找到系统最大误差位置.并对系统最大误差位置进行误差参数灵敏度分析.用蒙特卡洛法进行精度综合.结合误差灵敏度分析,对主要部件的精度进行分配.结果表明,新方法所得到的精度分配方案对最大体积误差小于0.05mm的概率平均值从原方案的0.6592提高到0.7021.结果表明,该方法可以实现复杂多分支运动链系统的误差分析和精度综合,提高系统加工精度.