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第1章 绪论 1

1.1逆向工程的内涵与意义 1

1.2逆向工程的关键技术 2

1.3逆向工程的应用领域与发展趋势 3

第2章 数据获取方法 5

2.1逆向工程测量技术 5

测量方法的综述 5

部分测量方法简介 6

2.2三坐标测量机 8

三坐标测量机对三维测量的作用 9

三坐标测量机的原理及分类 9

测量过程 12

三坐标测量机的发展现状及趋势 13

2.3激光三角测量技术 16

激光三角形测量原理 16

影响激光三角形法测量精度的因素 19

2.4双目立体视觉测量技术 20

立体视觉测量技术简述 20

数学模型 22

双目立体视觉精度分析 26

参考文献 27

第3章 数据预处理技术 29

3.1测量数据的剔除、修补 29

异常点处理 29

数据修补 31

3.2点云数据的滤波 34

数据平滑 34

数据噪声检测、滤波算法 36

3.3数据精简技术 39

最大允许偏差精减法 40

均匀网格法与非均匀网格法 40

3.4点云数据特征提取 44

边界点提取 44

曲面离散数据特征点提取方法 45

3.5点云数据的分割、对齐与分层 48

常用的数据分割方法 48

多视点云对齐 50

点云分层方法 52

参考文献 55

第4章 数据三角化与数据重建 57

4.1数据三角化的基本方法与优化准则 57

三角网格优化准则 57

Delaunay三角化方法 59

生长三角剖分算法 62

螺旋边三角剖分法 63

4.2散乱数据的三角剖分 65

基本概念 65

问题描述 65

剖分区域内数据提取方法 66

数据结构 66

初始三角剖分 67

网格优化 68

4.3基于二维轮廓的三角网格重建 69

单轮廓线之间的三角网格重建 69

非凸单廓线之间的曲面重建 72

多廓线之间的曲面重建 74

4.4基于体数据场的三角网格重建 77

体数据的构造 77

Marching Cube算法 79

保证拓扑正确的高精度曲面重建算法 83

参考文献 102

第5章 细分造型技术 106

5.1细分曲面的发展及应用前景 106

细分曲面的研究进展 106

细分方法的应用 107

5.2细分曲面的基本概念及性质 109

基本概念 109

细分曲面的收敛性及连续性分析 112

细分曲面的几何属性计算 114

5.3典型的细分模式 115

细分模式的分类 115

典型的细分模式 116

细分模式比较 132

5.4细分曲面的误差分析 134

参考文献 138

第6章 NURBS曲线曲面重构 143

6.1B样条曲线和曲面基础 144

B样条基函数的递推定义及性质 144

B样条曲线 144

B样条曲面 146

6.2数据点的参数化方法 147

曲线数据点的参数化 148

曲面数据点的参数化 149

6.3B样条曲线重构 157

曲线拟合的概念 157

B样条曲线插值 158

B样条曲线逼近 159

6.4B样条曲面重构 161

B样条曲面插值 161

B样条曲面逼近 165

6.5卷曲模型的自动建模策略 167

点集的平面映射 167

边界数据的自动提取 168

双线性Coons插值 170

曲面建模 171

6.6曲面拼接 171

曲面拼接类型 172

B样条曲面的几何连续性条件 173

G2约束的B样条曲面拟合 176

参考文献 181

第7章 Imageware曲线、曲面基础 183

7.1Imageware简介 183

7.2Imageware模块 183

7.3曲线创建 186

自由曲线 186

规则曲线和手工绘制曲线 189

7.4曲面创建 189

常用命令 189

具体用法 190

具体实例 194

第8章 数控加工刀位轨迹生成 200

8.1数控加工刀位规划的基础知识 200

8.2刀具路径生成方法的分类 202

等参数法 203

笛卡儿法 205

APT法 207

构形空间法 209

8.3粗加工刀具路径生成 213

粗加工的刀位曲面构造 213

刀具路径生成步骤 214

生成边界凹曲面曲线 216

生成轮廓平行偏置曲线 218

残余区域处理 219

轮廓平行偏置路径的连接 220

8.4精加工刀具路径生成 221

精加工的基本问题 221

路径评价指标规划和刀具路径生成 223

刀具路径连接 224

8.5清根加工刀具路径生成 227

清根加工刀具路径简介 227

基于Z-map模型的补加工刀具路径生成 228

铅笔切削刀具路径的生成 233

8.6五轴数控加工刀位轨迹生成 233

等参数法 233

构形空间法 235

参考文献 238

第9章 数控加工的后置处理 240

9.1数字控制技术 240

数控机床和数控系统的基本概念 240

数控加工程序的编制 243

APT自动编程语言 248

9.2五轴数控加工技术 250

五轴数控加工技术的优点 250

五轴数控机床的结构特点 251

五轴数控加工的技术难点 253

9.3后置处理技术 253

五轴数控机床的运动学求解 254

通用后置处理程序 260

9.4刀具路径仿真验证 261

参考文献 263

第10章 加工定位优化与加工质量评价方法 264

10.1测量定位问题的描述及研究进展 265

测量定位问题的描述 265

测量定位方法的研究进展 265

测量定位实现的关键问题 266

10.2测量定位的变换矩阵求解 268

刚体运动学基础 268

变换矩阵求解 269

10.3基于最近点的对应关系计算 271

距离函数 271

点到参数曲面最近点的计算 272

10.4精密复杂型面任意位姿寻位加工 279

基于曲率特征的初始定位 279

自由曲面零件的精确定位 284

10.5复杂曲面整体、局部加工余量优化 286

加工余量优化问题的数学描述 286

加工余量均布的约束优化 287

复杂曲面加工余量优化算法 288

10.6复杂型面加工质量评价方法 289

复杂型面上检测点的数量及分布 290

复杂型面加工检测中的精确定位方法 292

参考文献 294