逆向工程

前言

　　逆向工程技術(shù)是根據(jù)已有的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是一個(gè)“認(rèn)識(shí)原型一再現(xiàn)原型一超越原型”的過(guò)程。幾十年來(lái)，人們不斷地探索實(shí)用高效的逆向工程原理和方法，取得了頗為顯著的成果。至今，逆向工程已成為快速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要支撐技術(shù)?？紤]到很多的研究成果僅能在一些期刊中查閱到，這給廣大學(xué)生以及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和了解逆向工程帶來(lái)很大的不便。為此，結(jié)合多年的逆向工程研究和應(yīng)用實(shí)踐，我們寫(xiě)成此書(shū)，奉獻(xiàn)給讀者?！　”緯?shū)共分10章，內(nèi)容包括以下5個(gè)方面：　?。?）數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)預(yù)處理部分　第1章至第3章分別敘述逆向工程的內(nèi)涵與意義、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢(shì)等；逆向工程中所涉及到的關(guān)鍵測(cè)量技術(shù)以及當(dāng)前廣泛使用的幾種測(cè)量方法的原理和測(cè)量精度分析；離散數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)，包括異常數(shù)據(jù)剔除、遺失點(diǎn)補(bǔ)齊、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)精減、數(shù)據(jù)融合與分割及特征提取等操作。　?。?）三角網(wǎng)格重建與細(xì)分造型　第4章詳細(xì)介紹了散亂數(shù)據(jù)和截面輪廓數(shù)據(jù)三角剖分的準(zhǔn)則和剖分方法以及基于體數(shù)據(jù)場(chǎng)的Marching Cubes方法。第5章詳述了基于三角網(wǎng)格和混合網(wǎng)格的細(xì)分造型技術(shù)，主要包括細(xì)分曲面的概念和基本性質(zhì)，Catmull-C1ark、Doo-Sabin和Loop等幾種典型的細(xì)分模式，收斂性、連續(xù)性和誤差分析等內(nèi)容。

內(nèi)容概要

　　數(shù)據(jù)采集與所涉及到的關(guān)鍵測(cè)量技術(shù)：離散數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)；散亂數(shù)據(jù)和截面輪廓數(shù)據(jù)三角剖分；細(xì)分造型技術(shù)的細(xì)分模式，收斂性、連續(xù)性和誤差分析等；NURBS曲線、曲面的插值與逼近方法；幾何連續(xù)性拼接；逆向工程軟件Imageware主要模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方法；CAD幾何模型的數(shù)控加工；刀具路徑規(guī)劃；數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；后置處理和加工仿真驗(yàn)證等；加工定位與質(zhì)量評(píng)價(jià)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型、對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立、變換矩陣求解、優(yōu)化方法選擇等。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論1.1 逆向工程的內(nèi)涵與意義1.2 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)1.3 逆向工程的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢(shì)第2章 數(shù)據(jù)獲取方法2.1 逆向工程測(cè)量技術(shù)2.1.1 測(cè)量方法的綜述2.1.2 部分測(cè)量方法簡(jiǎn)介2.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2.2.1 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)三維測(cè)量的作用2.2.2 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的原理及分類(lèi)2.2.3 測(cè)量過(guò)程2.2.4 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)2.3 激光三角測(cè)量技術(shù)2.3.1 激光三角形測(cè)量原理2.3.2 影響激光三角形法測(cè)量精度的因素2.4 雙目立體視覺(jué)測(cè)量技術(shù)2.4.1 立體視覺(jué)測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)述2.4.2 數(shù)學(xué)模型2.4.3 雙目立體視覺(jué)精度分析參考文獻(xiàn)第3章 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)3.1 測(cè)量數(shù)據(jù)的剔除、修補(bǔ)3.1.1 異常點(diǎn)處理3.1.2 數(shù)據(jù)修補(bǔ)3.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波3.2.1 數(shù)據(jù)平滑3.2.2 數(shù)據(jù)噪聲檢測(cè)、濾波算法3.3 數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)技術(shù)3.3.1 最大允許偏差精減法3.3.2 均勻網(wǎng)格法與非均勻網(wǎng)格法3.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征提取3.4.1 邊界點(diǎn)提取3.4.2 曲面離散數(shù)據(jù)特征點(diǎn)提取方法3.5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分割、對(duì)齊與分層3.5.1 常用的數(shù)據(jù)分割方法3.5.2 多視點(diǎn)云對(duì)齊3.5.3 點(diǎn)云分層方法參考文獻(xiàn)第4章 數(shù)據(jù)三角化與數(shù)據(jù)重建4.1 數(shù)據(jù)三角化的基本方法與優(yōu)化準(zhǔn)則4.1.1 三角網(wǎng)格優(yōu)化準(zhǔn)則4.1.2 Delaunay三角化方法4.1.3 生長(zhǎng)三角剖分算法4.1.4 螺旋邊三角剖分法4.2 散亂數(shù)據(jù)的三角剖分4.2.1 基本概念4.2.2 問(wèn)題描述4.2.3 剖分區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)提取方法4.2.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2.5 初始三角剖分4.2.6 網(wǎng)格優(yōu)化4.3 基于二維輪廓的三角網(wǎng)格重建4.3.1 單輪廓線之間的三角網(wǎng)格重建4.3.2 非凸單廓線之間的曲面重建4.3.3 多廓線之間的曲面重建4.4 基于體數(shù)據(jù)場(chǎng)的三角網(wǎng)格重建4.4.1 體數(shù)據(jù)的構(gòu)造4.4.2 MarchingCube算法4.4.3 保證拓?fù)湔_的高精度曲面重建算法參考文獻(xiàn)第5章 細(xì)分造型技術(shù)5.1 細(xì)分曲面的發(fā)展及應(yīng)用前景5.1.1 細(xì)分曲面的研究進(jìn)展5.1.2 細(xì)分方法的應(yīng)用5.2 細(xì)分曲面的基本概念及性質(zhì)5.2.1 基本概念5.2.2 細(xì)分曲面的收斂性及連續(xù)性分析5.2.3 細(xì)分曲面的幾何屬性計(jì)算5.3 典型的細(xì)分模式5.3.1 細(xì)分模式的分類(lèi)5.3.2 典型的細(xì)分模式5.3.3 細(xì)分模式比較5.4 細(xì)分曲面的誤差分析參考文獻(xiàn)第6章 NURBS曲線曲面重構(gòu)6.1 B樣條曲線和曲面基礎(chǔ)6.1.1 B樣條基函數(shù)的遞推定義及性質(zhì)6.1.2 B樣條曲線6.1.3 B樣條曲面6.2 數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化方法6.2.1 曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化6.2.2 曲面數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化6.3 B樣條曲線重構(gòu)6.3.1 曲線擬合的概念6.3.2 B樣條曲線插值6.3.3 B樣條曲線逼近6.4 B樣條曲面重構(gòu)6.4.1 B樣條曲面插值6.4.2 B樣條曲面逼近6.5 卷曲模型的自動(dòng)建模策略6.5.1 點(diǎn)集的平面映射6.5.2 邊界數(shù)據(jù)的自動(dòng)提取6.5.3 雙線性Coons插值6.5.4 曲面建模6.6 曲面拼接6.6.1 曲面拼接類(lèi)型6.6.2 B樣條曲面的幾何連續(xù)性條件6.6.3 G1約束的B樣條曲面擬合參考文獻(xiàn)第7章 Imageware曲線、曲面基礎(chǔ)7.1 Imageware簡(jiǎn)介7.2 Imageware模塊7.3 曲線創(chuàng)建7.3.1 自由曲線7.3.2 規(guī)則曲線和手工繪制曲線7.4 曲面創(chuàng)建7.4.1 常用命令7.4.2 具體用法7.4.3 具體實(shí)例第8章 數(shù)控加工刀位軌跡生成8.1 數(shù)控加工刀位規(guī)劃的基礎(chǔ)知識(shí)8.2 刀具路徑生成方法的分類(lèi)8.2.1 等參數(shù)法8.2.2 笛卡兒法8.2.3 APT法8.2.4 構(gòu)形空間法8.3 粗加工刀具路徑生成8.3.1 粗加工的刀位曲面構(gòu)造8.3.2 刀具路徑生成步驟8.3.3 生成邊界凹曲面曲線8.3.4 生成輪廓平行偏置曲線8.3.5 殘余區(qū)域處理8.3.6 輪廓平行偏置路徑的連接8.4 精加工刀具路徑生成8.4.1 精加工的基本問(wèn)題-8.4.2 路徑評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)劃和刀具路徑生成8.4.3 刀具路徑連接8.5 清根加工刀具路徑生成8.5.1 清根加工刀具路徑簡(jiǎn)介8.5.2 基于Z-map模型的補(bǔ)加工刀具路徑生成8.5.3 鉛筆切削刀具路徑的生成8.6 五軸數(shù)控加工刀位軌跡生成8.6.1 等參數(shù)法8.6.2 構(gòu)形空間法參考文獻(xiàn)第9章 數(shù)控加工的后置處理9.1 數(shù)字控制技術(shù)9.1.1 數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的基本概念9.1.2 數(shù)控加工程序的編制9.1.3 APT自動(dòng)編程語(yǔ)言9.2 五軸數(shù)控加工技術(shù)9.2.1 五軸數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)9.2.2 五軸數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9.2.3 五軸數(shù)控加工的技術(shù)難點(diǎn)9.3 后置處理技術(shù)9.3.1 五軸數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)求解9.3.2 通用后置處理程序9.4 刀具路徑仿真驗(yàn)證參考文獻(xiàn)第10章 加工定位優(yōu)化與加工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法10.1 測(cè)量定位問(wèn)題的描述及研究進(jìn)展10.1.1 測(cè)量定位問(wèn)題的描述lO.1.2 測(cè)量定位方法的研究進(jìn)展10.1.3 測(cè)量定位實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題10.2 測(cè)量定位的變換矩陣求解10.2.1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)10.2.2 變換矩陣求解10.3 基于最近點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算10.3.1 距離函數(shù)10.3.2 點(diǎn)到參數(shù)曲面最近點(diǎn)的計(jì)算10.4 精密復(fù)雜型面任意位姿尋位加工10.4.1 基于曲率特征的初始定位10.4.2 自由曲面零件的精確定位10.5 復(fù)雜曲面整體、局部加工余量?jī)?yōu)化10.5.1 加工余量?jī)?yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述10.5.2 加工余量均布的約束優(yōu)化10.5.3 復(fù)雜曲面加工余量?jī)?yōu)化算法10.6 復(fù)雜型面加工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法-lO.6.1 復(fù)雜型面上檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量及分布lO.6.2 復(fù)雜型面加工檢測(cè)中的精確定位方法參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　本書(shū)不僅適合初學(xué)者和高等院校本科生學(xué)習(xí)和輔導(dǎo)之用，對(duì)研究生和專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員也具有重要的參考價(jià)值。

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