逆向工程

前言

第1章 绪论

1.1 逆向工程的内涵与意义

1.2 逆向工程的关键技术

1.3 逆向工程的应用领域与发展趋势

第2章 数据获取方法

2.1 逆向工程测量技术

2.1.1 测量方法的综述

2.1.2 部分测量方法简介

2.2 三坐标测量机

2.2.1 三坐标测量机对三维测量的作用

2.2.2 三坐标测量机的原理及分类

2.2.3 测量过程

2.2.4 三坐标测量机的发展现状及趋势

2.3 激光三角测量技术

2.3.1 激光三角形测量原理

2.3.2 影响激光三角形法测量精度的因素

2.4 双目立体视觉测量技术

2.4.1 立体视觉测量技术简述

2.4.2 数学模型

2.4.3 双目立体视觉精度分析

参考文献

第3章 数据预处理技术

3.1 测量数据的剔除、修补

3.1.1 异常点处理

3.1.2 数据修补

3.2 点云数据的滤波

3.2.1 数据平滑

3.2.2 数据噪声检测、滤波算法

3.3 数据精简技术

3.3.1 最大允许偏差精减法

3.3.2 均匀网格法与非均匀网格法

3.4 点云数据特征提取

3.4.1 边界点提取

3.4.2 曲面离散数据特征点提取方法

3.5 点云数据的分割、对齐与分层

3.5.1 常用的数据分割方法

3.5.2 多视点云对齐

3.5.3 点云分层方法

参考文献

第4章 数据三角化与数据重建

4.1 数据三角化的基本方法与优化准则

4.1.1 三角网格优化准则

4.1.2 Delaunay三角化方法

4.1.3 生长三角剖分算法

4.1.4 螺旋边三角剖分法

4.2 散乱数据的三角剖分

4.2.1 基本概念

4.2.2 问题描述

4.2.3 剖分区域内数据提取方法

4.2.4 数据结构

4.2.5 初始三角剖分

4.2.6 网格优化

4.3 基于二维轮廓的三角网格重建

4.3.1 单轮廓线之间的三角网格重建

4.3.2 非凸单廓线之间的曲面重建

4.3.3 多廓线之间的曲面重建

4.4 基于体数据场的三角网格重建

4.4.1 体数据的构造

4.4.2 MarchingCube算法

4.4.3 保证拓扑正确的高精度曲面重建算法

参考文献

第5章 细分造型技术

5.1 细分曲面的发展及应用前景

5.1.1 细分曲面的研究进展

5.1.2 细分方法的应用

5.2 细分曲面的基本概念及性质

5.2.1 基本概念

5.2.2 细分曲面的收敛性及连续性分析

5.2.3 细分曲面的几何属性计算

5.3 典型的细分模式

5.3.1 细分模式的分类

5.3.2 典型的细分模式

5.3.3 细分模式比较

5.4 细分曲面的误差分析

参考文献

第6章 NURBS曲线曲面重构

6.1 B样条曲线和曲面基础

6.1.1 B样条基函数的递推定义及性质

6.1.2 B样条曲线

6.1.3 B样条曲面

6.2 数据点的参数化方法

6.2.1 曲线数据点的参数化

6.2.2 曲面数据点的参数化

6.3 B样条曲线重构

6.3.1 曲线拟合的概念

6.3.2 B样条曲线插值

6.3.3 B样条曲线逼近

6.4 B样条曲面重构

6.4.1 B样条曲面插值

6.4.2 B样条曲面逼近

6.5 卷曲模型的自动建模策略

6.5.1 点集的平面映射

6.5.2 边界数据的自动提取

6.5.3 双线性Coons插值

6.5.4 曲面建模

6.6 曲面拼接

6.6.1 曲面拼接类型

6.6.2 B样条曲面的几何连续性条件

6.6.3 G1约束的B样条曲面拟合

参考文献

第7章 Imageware曲线、曲面基础

7.1 Imageware简介

7.2 Imageware模块

7.3 曲线创建

7.3.1 自由曲线

7.3.2 规则曲线和手工绘制曲线

7.4 曲面创建

7.4.1 常用命令

7.4.2 具体用法

7.4.3 具体实例

第8章 数控加工刀位轨迹生成

8.1 数控加工刀位规划的基础知识

8.2 刀具路径生成方法的分类

8.2.1 等参数法

8.2.2 笛卡儿法

8.2.3 APT法

8.2.4 构形空间法

8.3 粗加工刀具路径生成

8.3.1 粗加工的刀位曲面构造

8.3.2 刀具路径生成步骤

8.3.3 生成边界凹曲面曲线

8.3.4 生成轮廓平行偏置曲线

8.3.5 残余区域处理

8.3.6 轮廓平行偏置路径的连接

8.4 精加工刀具路径生成

8.4.1 精加工的基本问题-

8.4.2 路径评价指标规划和刀具路径生成

8.4.3 刀具路径连接

8.5 清根加工刀具路径生成

8.5.1 清根加工刀具路径简介

8.5.2 基于Z-map模型的补加工刀具路径生成

8.5.3 铅笔切削刀具路径的生成

8.6 五轴数控加工刀位轨迹生成

8.6.1 等参数法

8.6.2 构形空间法

参考文献

第9章 数控加工的后置处理

9.1 数字控制技术

9.1.1 数控机床和数控系统的基本概念

9.1.2 数控加工程序的编制

9.1.3 APT自动编程语言

9.2 五轴数控加工技术

9.2.1 五轴数控加工技术的优点

9.2.2 五轴数控机床的结构特点

9.2.3 五轴数控加工的技术难点

9.3 后置处理技术

9.3.1 五轴数控机床的运动学求解

9.3.2 通用后置处理程序

9.4 刀具路径仿真验证

参考文献

第10章 加工定位优化与加工质量评价方法

10.1 测量定位问题的描述及研究进展

10.1.1 测量定位问题的描述

lO.1.2 测量定位方法的研究进展

10.1.3 测量定位实现的关键问题

10.2 测量定位的变换矩阵求解

10.2.1 刚体运动学基础

10.2.2 变换矩阵求解

10.3 基于最近点的对应关系计算

10.3.1 距离函数

10.3.2 点到参数曲面最近点的计算

10.4 精密复杂型面任意位姿寻位加工

10.4.1 基于曲率特征的初始定位

10.4.2 自由曲面零件的精确定位

10.5 复杂曲面整体、局部加工余量优化

10.5.1 加工余量优化问题的数学描述

10.5.2 加工余量均布的约束优化

10.5.3 复杂曲面加工余量优化算法

10.6 复杂型面加工质量评价方法-

lO.6.1 复杂型面上检测点的数量及分布

lO.6.2 复杂型面加工检测中的精确定位方法

参考文献

数据采集与所涉及到的关键测量技术：离散数据的预处理技术；散乱数据和截面轮廓数据三角剖分；细分造型技术的细分模式，收敛性、连续性和误差分析等；NURBS曲线、曲面的插值与逼近方法；几何连续性拼接；逆向工程软件Imageware主要模块的功能和实现方法；CAD几何模型的数控加工；刀具路径规划；数控机床的结构特点；后置处理和加工仿真验证等；加工定位与质量评价问题的数学模型、对应关系的建立、变换矩阵求解、优化方法选择等。

本书不仅适合初学者和高等院校本科生学习和辅导之用，对研究生和专业工程技术人员也具有重要的参考价值。