《逆向工程及智慧型製造技術》是一本2020年化學工業出版社出版的圖書，作者楊紅娟，陳繼文。全書共分8 章，內容包括逆向工程的概念、逆向工程技術的工作流程、基於變數化設計的逆向工程CAD 建模理論方法、脈衝噪聲的自適應檢測和濾除等內容。
基本介紹
- 書名：逆向工程及智慧型製造技術
- 作者：楊紅娟、陳繼文
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122359520
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書圍繞逆向工程及智慧型製造技術,重點介紹以數據點雲語義特徵理解和幾何特徵生成為手段還原產品設計意圖,基於變數化設計的逆向工程CAD 建模關鍵技術及其在智慧型製造領域的套用。首先綜述了逆向工程的概念、CAD建模方法、建模技術及在智慧型製造中的套用;其次闡述了逆向工程的工作流程、軟硬體平台;再次介紹了基於變數化設計的逆向工程CAD建模框架及關鍵技術:數據點雲測量及預處理、基於多尺度分析的截面特徵提取、曲面特徵提取、約束驅動的特徵模型最佳化重建;最後給出了逆向工程在創新設計、數控加工、3D列印及再製造等智慧型製造領域的套用。
本書可供從事計算機輔助幾何設計、計算機視覺、機器視覺、數位化設計與製造等領域研究的科研人員以及從事計算機集成製造行業的企業界科技工作者閱讀,也可作為高等院校機械工程、自動化及計算機套用等專業高年級本科生和研究生的參考用書。
圖書目錄
第1 章緒 論1
1.1 逆向工程技術 / 2
1.1.1 逆向工程的概念 / 2
1.1.2 CAD 建模方法 / 4
1.1.3 逆向工程CAD 建模方法 / 5
1.1.4 逆向工程CAD 建模技術 / 9
1.2 逆向工程在智慧型製造中的套用 / 15
1.2.1 智慧型製造 / 15
1.2.2 逆向工程技術在智慧型製造中的套用 / 16
第2 章逆向工程的技術基礎19
2.1 逆向工程技術的工作流程 / 20
2.2 逆向工程的硬體平台 / 22
2.2.1 數據採集設備 / 22
2.2.2 加工製造設備 / 26
2.3 逆向工程的軟體平台 / 27
2.3.1 數據採集與分析軟體 / 27
2.3.2 專用的逆向造型軟體 / 29
2.3.3 CAD 建模軟體 / 31
2.3.4 逆向工程在智慧型製造中的套用軟體 / 34
第3 章基於變數化設計的逆向工程CAD 建模39
3.1 基於變數化設計的逆向工程CAD 建模理論方法 / 40
3.1.1 變數化設計造型方法 / 40
3.1.2 基於變數化設計的逆向工程CAD 建模的提出 / 41
3.1.3 基於變數化設計的逆向工程CAD 建模的優勢 / 42
3.2 基於變數化設計的逆向工程CAD 建模系統框架 / 43
3.2.1 逆向工程CAD 建模的特徵分析 / 43
3.2.2 逆向工程CAD 建模的約束分析 / 44
3.2.3 系統框架 / 46
3.3 基於變數化設計的逆向工程CAD 建模關鍵技術 / 48
3.3.1 數據點雲預處理 / 48
3.3.2 特徵提取和特徵間約束識別 / 49
3.3.3 特徵擬合 / 51
3.3.4 基於圖論的約束分解 / 52
3.3.5 最佳化數值求解 / 53
第4 章數據測量及預處理55
4.1 數據測量 / 56
4.1.1 數據點雲的分層 / 58
4.1.2 數據點雲的分析 / 59
4.2 脈衝噪聲自適應檢測和濾除 / 60
4.2.1 基於全局統計特性分析的粗檢測 / 61
4.2.2 自適應弦偏差脈衝噪聲檢測 / 62
4.2.3 脈衝噪聲的自適應濾除 / 63
4.2.4 實例分析 / 64
4.3 基於3D 鄰域隨機噪聲濾波 / 66
4.3.1 雷射掃描數據點雲的相關性分析 / 66
4.3.2 雷射掃描數據3D 鄰域 / 69
4.3.3 模糊加權均值濾波 / 70
4.3.4 基於3D 鄰域隨機噪聲濾波的算法步驟 / 71
4.3.5 實例分析 / 71
4.4 基於數據增強的多視點雲匹配 / 77
4.4.1 基於分層連通區域的點雲數據增強 / 77
4.4.2 基於同態濾波的點雲數據增強 / 82
4.4.3 增強點雲數據的SIFT 特徵匹配 / 85
4.5 基於局部統計特性的數據精簡 / 92
4.5.1 雷射掃描數據點雲的區域類型確定 / 92
4.5.2 雷射掃描數據的精簡 / 93
4.5.3 實例分析 / 95
第5 章基於多尺度分析的截面特徵提取97
5.1 多尺度分析的提出 / 98
5.2 基於多尺度分析的截面特徵分割 / 101
5.2.1 曲率尺度空間理論 / 101
5.2.2 尺度因子的確定 / 102
5.2.3 多尺度特徵點融合 / 103
5.2.4 基於曲率尺度空間的截面特徵分割 / 105
5.2.5 實例分析 / 105
5.3 基於多尺度分析的區域分割法 / 108
5.3.1 種子區域選擇 / 108
5.3.2 種子區域增長方式和標準 / 108
5.3.3 基於多尺度分析的種子增長算法 / 109
5.3.4 實例分析 / 110
5.4 截面曲線特徵類型識別 / 110
5.4.1 特徵支撐區域 / 111
5.4.2 基於面積的投影高度函式 / 111
5.4.3 基於投影高度函式的曲線特徵識別 / 112
5.4.4 圓錐曲線特徵識別 / 113
5.5 截面曲線特徵擬合 / 115
5.5.1 直線和圓弧擬合 / 115
5.5.2 圓錐曲線擬合 / 117
5.5.3 自由曲線擬合 / 119
第6 章曲面特徵提取121
6.1 基於截面輪廓的曲面特徵分割方法 / 122
6.2 基於截面特徵相似性度量的曲面特徵分割 / 123
6.2.1 形狀描述 / 124
6.2.2 相似性度量函式 / 125
6.2.3 基於截面特徵的相似性度量準則 / 126
6.2.4 實例 / 128
6.3 基於Curvelet 變換的曲面特徵提取 / 129
6.3.1 第二代離散Curvelet 變換理論 / 129
6.3.2 基於Curvelet 變換的數據點雲分析 / 131
6.3.3 數據點雲邊緣增強 / 132
6.3.4 曲面特徵提取 / 132
6.4 曲面特徵識別 / 133
6.4.1 規則曲面特徵識別 / 134
6.4.2 自由曲面造型特徵識別 / 136
6.4.3 過渡曲面特徵識別 / 137
6.4.4 自由曲面特徵識別 / 138
6.5 曲面特徵擬合 / 139
6.5.1 規則曲面特徵擬合 / 139
6.5.2 自由曲面造型特徵擬合 / 143
6.5.3 自由曲面擬合 / 144
6.5.4 過渡曲面擬合 / 145
第7 章基於約束驅動的特徵模型最佳化重建147
7.1 基於圖的幾何約束分解 / 148
7.1.1 有向約束圖表示 / 149
7.1.2 幾何約束圖的DSM 矩陣 / 150
7.1.3 基於DSM 的耦契約束消除 / 150
7.1.4 基於多尺度特徵的幾何約束凝聚算法 / 152
7.1.5 實例分析 / 154
7.2 特徵模型最佳化的數值求解 / 157
7.2.1 約束的數學表示 / 157
7.2.2 數學模型的建立 / 159
7.2.3 特徵模型最佳化數值求解 / 160
7.2.4 實例分析 / 163
7.3 CAD 模型重建 / 164
7.3.1 CAD 模型重建的基本步驟 / 165
7.3.2 實例分析 / 165
第8 章面向智慧型製造的逆向工程套用169
8.1 逆向工程在創新設計中的套用 / 170
8.1.1 基於形態特徵的逆向創新設計 / 170
8.1.2 套用實例 / 171
8.2 逆向工程在數控加工中的套用 / 174
8.2.1 複雜自由曲面模型逆向設計及數控加工 / 174
8.2.2 機器人腕關節模型重構及數控加工 / 178
8.3 逆向工程在3D 列印中的套用 / 183
8.3.1 FDM 式3D 印表機 / 183
8.3.2 複雜曲面最佳化設計及3D 列印 / 184
8.3.3 曳引機殼拓撲結構最佳化設計及3D 列印 / 189
8.4 逆向工程在再製造中的套用 / 195
8.4.1 逆向工程輔助廢舊零部件再製造 / 196
8.4.2 套用實例 / 197
參考文獻200
