基于NURBS曲面的鞋楦精加工模型与仿真研究

本文档主要探讨了"采用三次NURBS曲面构造鞋楦模型及刻植仿真"的技术方法，针对鞋楦制造中的精确度提升需求。作者刘岩、陈建良、童水光和徐立，来自浙江大学化工机械研究所，他们在2008年的研究中，提出了一种基于复杂曲面实物几何模型反求技术的鞋楦数字化重建策略。 首先，研究者使用三维实体激光扫描仪获取鞋楦的原始点云数据，这些数据经过小波变换原理的无偏似然估计进行噪声降低和平滑处理，以提高数据的准确性和可靠性。接着，他们将这些处理过的数据通过三次非均匀有理B样条（NURBS）曲线表达，构建出鞋楦的u向和v向表面曲线，进而形成精确的三次NURBS曲面模型，以拟合鞋楦的实际形状。 论文的核心部分是建立鞋楦的数学模型，通过等残留高度法计算出无干涉的刀具轨迹。这种方法确保了在鞋楦表面加工过程中不会发生干涉，从而优化了加工路径。进一步，研究人员借助Unigraphics平台进行了虚拟刻楦的数控（NC）程序仿真，验证了新模型和算法的有效性。结果显示，通过这种方法，鞋楦曲面的精度可以根据实际需求进行调整，适应不同加工效率的要求。 在误差分析中，研究发现，与预设的鞋楦加工精度相比，实际产生的误差被控制在可接受的范围内，证明了所提方法的实用性。关键词包括鞋楦、离散造型、NURBS曲线、小波变换和等残留高度，这些关键词突出了论文的主要研究内容和技术手段。 这篇论文对于鞋楦制造业具有重要的实践意义，它提供了一种高效、精确的鞋楦表面建模方法，有助于提高鞋业生产过程中的加工质量和效率。同时，也为类似复杂曲面的逆向工程和精确制造提供了有价值的经验和技术支持。