制鞋业是我国重要的制造及出口行业,在我国国民经济生产中占有重要的地位。目前,我国的制鞋企业普遍存在着制鞋设备自动化水平低、产品科技含量不高、工艺水平低、产品质量参差不齐等问题。鞋底磨边作为制鞋工艺中的重要一步,对制鞋的质量有着较大的影响,目前国内制鞋企业大都在使用效率低的手工鞋底磨边机,鞋底磨边质量受人的影响因素很大,难以保障产品质量,一定程度上阻碍了我国制鞋业的发展。如何提高鞋底磨边的质量和提高企业的经济效益是制鞋业亟待解决的问题。针对上述问题,本文根据鞋底磨边的技术特点,设计开发了一台可用于鞋底磨边的专用数控机床——全自动鞋底磨边机,对鞋底磨边机的机械结构进行设计开发,研究可实现鞋底磨边的专用数控系统。首先,确定了全自动鞋底磨边机的主要设计参数,并对鞋底磨边机进行总体设计与布局。其次,完成了鞋底磨边机的进给系统、主轴结构及关键部件(换刀装置、夹紧转置、吸尘装置)的设计和选型,构建了全自动鞋底磨边机的整体机械结构。最后,在完成机械结构设计的基础上,采用了基于ARM+FPGA的硬件平台和Linux+Xenomai的软件平台的总体设计方案,实现对鞋底磨边机的控制,整个平台具有可靠性高、性能好、结构紧凑、配置灵活的特点。在经过对直线加减速和S曲线加减速特点的分析后,在数控系统中运用了简化的S曲线加减速算法,实现了鞋底磨边机运行的平滑性,同时分析了数控系统内置PLC模块的工作原理,编写了鞋底磨边机控制梯形图,实现了对CNC和机床I/O信号的控制。在完成鞋底磨边机的设计后,为了检测鞋底磨边机的工作情况,对鞋底磨边机进行了实际加工试验,试验结果表明加工出的鞋底边曲线光滑、顺畅,符合鞋底工艺要求。