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)品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產(chǎn)品進行剖析、理解和改進，是對已有設計的再設計，本質(zhì)上是一個“認識原型一再現(xiàn)原型一超越原型”的過程。幾十年來，人們不斷地探索實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，這給廣大學生以及工程技術(shù)人員學習和了解逆向工程帶來很大的不便。為此，結(jié)合多年的逆向工程研究和應用實踐，我們寫成此書，奉獻給讀者。　　本書共分10章，內(nèi)容包括以下5個方面：　　（1）數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)預處理部分　第1章至第3章分別敘述逆向工程的內(nèi)涵與意義、關鍵技術(shù)、應用領域與發(fā)展趨勢等；逆向工程中所涉及到的關鍵測量技術(shù)以及當前廣泛使用的幾種測量方法的原理和測量精度分析；離散數(shù)據(jù)的預處理技術(shù)，包括異常數(shù)據(jù)剔除、遺失點補齊、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)格重建與細分造型　第4章詳細介紹了散亂數(shù)據(jù)和截面輪廓數(shù)據(jù)三角剖分的準則和剖分方法以及基于體數(shù)據(jù)場的Marching Cubes方法。第5章詳述了基于三角網(wǎng)格和混合網(wǎng)格的細分造型技術(shù)，主要包括細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鍵測量技術(shù)：離散數(shù)據(jù)的預處理技術(shù)；散亂數(shù)據(jù)和截面輪廓數(shù)據(jù)三角剖分；細分造型技術(shù)的細分模式，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)控機床的結(jié)構(gòu)特點；后置處理和加工仿真驗證等；加工定位與質(zhì)量評價問題的數(shù)學模型、對應關系的建立、變換矩陣求解、優(yōu)化方法選擇等。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 逆向工程的內(nèi)涵與意義1.2 逆向工程的關鍵技術(shù)1.3 逆向工程的應用領域與發(fā)展趨勢第2章 數(shù)據(jù)獲取方法2.1 逆向工程測量技術(shù)2.1.1 測量方法的綜述2.1.2 部分測量方法簡介2.2 三坐標測量機2.2.1 三坐標測量機對三維測量的作用2.2.2 三坐標測量機的原理及分類2.2.3 測量過程2.2.4 三坐標測量機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢2.3 激光三角測量技術(shù)2.3.1 激光三角形測量原理2.3.2 影響激光三角形法測量精度的因素2.4 雙目立體視覺測量技術(shù)2.4.1 立體視覺測量技術(shù)簡述2.4.2 數(shù)學模型2.4.3 雙目立體視覺精度分析參考文獻第3章 數(shù)據(jù)預處理技術(shù)3.1 測量數(shù)據(jù)的剔除、修補3.1.1 異常點處理3.1.2 數(shù)據(jù)修補3.2 點云數(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、濾波算法3.3 數(shù)據(jù)精簡技術(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 點云數(shù)據(jù)特征提取3.4.1 邊界點提取3.4.2 曲面離散數(shù)據(jù)特征點提取方法3.5 點云數(shù)據(jù)的分割、對齊與分層3.5.1 常用的數(shù)據(jù)分割方法3.5.2 多視點云對齊3.5.3 點云分層方法參考文獻第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)化準則4.1.1 三角網(wǎng)格優(yōu)化準則4.1.2 Delaunay三角化方法4.1.3 生長三角剖分算法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 保證拓撲正確的高精度曲面重建算法參考文獻第5章 細分造型技術(shù)5.1 細分曲面的發(fā)展及應用前景5.1.1 細分曲面的研究進展5.1.2 細分方法的應用5.2 細分曲面的基本概念及性質(zhì)5.2.1 基本概念5.2.2 細分曲面的收斂性及連續(xù)性分析5.2.3 細分曲面的幾何屬性計算5.3 典型的細分模式5.3.1 細分模式的分類5.3.2 典型的細分模式5.3.3 細分模式比較5.4 細分曲面的誤差分析參考文獻第6章 NURBS曲線曲面重構(gòu)6.1 B樣條曲線和曲面基礎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)點的參數(shù)化方法6.2.1 曲線數(shù)據(jù)點的參數(shù)化6.2.2 曲面數(shù)據(jù)點的參數(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 卷曲模型的自動建模策略6.5.1 點集的平面映射6.5.2 邊界數(shù)據(jù)的自動提取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第7章 Imageware曲線、曲面基礎7.1 Imageware簡介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)劃的基礎知識8.2 刀具路徑生成方法的分類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 精加工的基本問題-8.4.2 路徑評價指標規(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介8.5.2 基于Z-map模型的補加工刀具路徑生成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自動編程語言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9.2.2 五軸數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點9.2.3 五軸數(shù)控加工的技術(shù)難點9.3 后置處理技術(shù)9.3.1 五軸數(shù)控機床的運動學求解9.3.2 通用后置處理程序9.4 刀具路徑仿真驗證參考文獻第10章 加工定位優(yōu)化與加工質(zhì)量評價方法10.1 測量定位問題的描述及研究進展10.1.1 測量定位問題的描述lO.1.2 測量定位方法的研究進展10.1.3 測量定位實現(xiàn)的關鍵問題10.2 測量定位的變換矩陣求解10.2.1 剛體運動學基礎10.2.2 變換矩陣求解10.3 基于最近點的對應關系計算10.3.1 距離函數(shù)10.3.2 點到參數(shù)曲面最近點的計算10.4 精密復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 復雜曲面整體、局部加工余量優(yōu)化10.5.1 加工余量優(yōu)化問題的數(shù)學描述10.5.2 加工余量均布的約束優(yōu)化10.5.3 復雜曲面加工余量優(yōu)化算法10.6 復雜型面加工質(zhì)量評價方法-lO.6.1 復雜型面上檢測點的數(shù)量及分布lO.6.2 復雜型面加工檢測中的精確定位方法參考文獻

編輯推薦

　　本書不僅適合初學者和高等院校本科生學習和輔導之用，對研究生和專業(yè)工程技術(shù)人員也具有重要的參考價值。

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