基于球刀加工的數(shù)控刻楦機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)（開(kāi)題報(bào)告）
1、課題的目的及意義
鞋楦是制鞋的基礎(chǔ)和重要模具。我國(guó)是當(dāng)今世界的制鞋大國(guó)，但制楦技術(shù)的落后嚴(yán)重制約了我國(guó)制鞋業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步[1]。隨著人們生活水平的提高，追求個(gè)性化已經(jīng)成為一種時(shí)尚，一種生活需求，穿著時(shí)尚且個(gè)性化的鞋已成為人們生活的一項(xiàng)重要內(nèi)容；從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮，將有用的、優(yōu)良的鞋楦數(shù)字化，對(duì)其進(jìn)行修改、加工及數(shù)據(jù)保存，甚至網(wǎng)絡(luò)化制造都是非常有意義的。故而，提高我國(guó)鞋類(lèi)產(chǎn)品在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，分析制楦的工藝發(fā)展過(guò)程，找出鞋楦數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)所在成為急待關(guān)注并解決的問(wèn)題。
我國(guó)制鞋業(yè)近年來(lái)得到了迅猛的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模和制造工藝均達(dá)到了一定水準(zhǔn)，不僅極大地滿(mǎn)足了我國(guó)人民穿鞋的消費(fèi)需求，而且己成為我國(guó)的一個(gè)重要出匯產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有不可替代的重要地位.
但是，我國(guó)的制鞋業(yè)和一些鞋業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)相比，還有很大差距。實(shí)上目前我國(guó)還有大量的中小鞋廠仍然處于傳統(tǒng)的作坊式生產(chǎn)狀態(tài)，科技力量薄，設(shè)計(jì)能力低下，機(jī)械化、自動(dòng)化程度又不高，造成鞋檔次低、質(zhì)量不過(guò)硬、品種少等一系列問(wèn)題。由于鞋楦是制鞋的關(guān)鍵工藝，這些問(wèn)題又突出表現(xiàn)在楦的設(shè)計(jì)和制造上。我國(guó)傳統(tǒng)的制楦方法一直由有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的技工手工刻制，制作時(shí)間長(zhǎng)，質(zhì)量不穩(wěn)定，精度低，且培養(yǎng)一個(gè)能獨(dú)立操作的刻楦技工，需要年甚至十多年的時(shí)間。加之，在皮鞋生產(chǎn)過(guò)程中，二維鞋幫必須在鞋楦上強(qiáng)力壓、敲打方能變?yōu)槿S鞋形，而強(qiáng)力擠壓和敲打卻會(huì)造成鞋本身的快速損壞，一只鞋楦只能制作有限的數(shù)十只鞋。全世界每年的鞋產(chǎn)量達(dá)幾十億只，以至需要數(shù)千萬(wàn)只鞋植，這數(shù)千萬(wàn)只鞋楦是否美觀大方、加工精度高、尺寸精確并合人們的腳型完全取決于用來(lái)復(fù)制它們的母楦質(zhì)量是否合格。隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們渴望鞋的種類(lèi)越來(lái)越好，鞋的花色翻新速度越快越好，而一種新式樣的鞋能否盡快推向市場(chǎng)也很大程度上由母楦的制作速度和質(zhì)量決定。而手工刻楦在加工時(shí)間和質(zhì)量等許多指標(biāo)均不盡人意，因此，用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造等現(xiàn)代手段取代落后的手工方式在鞋楦的設(shè)計(jì)和制造中是十分必要的。
1.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
鞋楦的加工方法很多，較典型的有三軸數(shù)控楦床加工，采用快速原型法加工和采用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)數(shù)控刻楦機(jī)加工。國(guó)內(nèi)周宏甫等把三軸數(shù)控銑床應(yīng)用于鞋楦加工大致過(guò)程是將鞋楦曲面分成上下曲面，采用銑床分別加工，將上下曲面粘結(jié)，再用手工打模成型鞋楦母模。
快速原型法中層合物制造法應(yīng)用于鞋楦的制造。先將片材(紙)和熱敏膠通過(guò)層壓輥加壓粘結(jié)在一起，同時(shí)位于上方的激光器按照計(jì)算機(jī)CAD模型所獲得的數(shù)據(jù)，移動(dòng)為位移控制器，將其切割成鞋楦輪廓形狀，拋光后表面涂一層光亮劑就可作為母楦。切割的順序也是從底部紙層開(kāi)始〔即模型底部分層順序向上〕、工作臺(tái)連續(xù)下降。
上面兩種方法都只能用于母楦的設(shè)計(jì)制造，不能用于批量生產(chǎn)，專(zhuān)用的數(shù)控刻