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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