逆向工程原理方法及應(yīng)用

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)計模型,并在此基礎(chǔ)上對已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)。逆向工程技術(shù)已成為快速產(chǎn)品開發(fā)的重要支撐技術(shù)?！赌嫦蚬こ?-原理·方法及應(yīng)用》主要內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)采集與所涉及到的關(guān)鍵測量技術(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)量評價問題的數(shù)學(xué)模型、對應(yīng)關(guān)系的建立、變換矩陣求解、優(yōu)化方法選擇等?！赌嫦蚬こ?-原理·方法及應(yīng)用》所論述的絕大部分內(nèi)容均在工程中得到了應(yīng)用和驗(yàn)證。

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)計模型,并在此基礎(chǔ)上對已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn),是對已有設(shè)計的再設(shè)計,本質(zhì)上是一個“認(rèn)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(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,我們寫成此書,奉獻(xiàn)給讀者。2100433B

作/譯者：劉偉軍 孫玉文

頁數(shù)：298

重約：0.402KG

定價：￥35.00

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

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(biāo)測量機(jī)

2.2.1 三坐標(biāo)測量機(jī)對三維測量的作用

2.2.2 三坐標(biāo)測量機(jī)的原理及分類

2.2.3 測量過程

2.2.4 三坐標(biāo)測量機(jī)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(xué)模型

2.4.3 雙目立體視覺精度分析

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、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(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?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算

5.3 典型的細(xì)分模式

5.3.1 細(xì)分模式的分類

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(xiàn)

第7章 Imageware曲線、曲面基礎(chǔ)

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(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

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(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(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)量評價方法

10.1 測量定位問題的描述及研究進(jìn)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(jìn)展

10.1.3 測量定位實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題

10.2 測量定位的變換矩陣求解

10.2.1 剛體運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)

10.2.2 變換矩陣求解

10.3 基于最近點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系計算

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、局部加工余量優(yōu)化

10.5.1 加工余量優(yōu)化問題的數(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)雜曲面加工余量優(yōu)化算法

10.6 復(fù)雜型面加工質(zhì)量評價方法-

lO.6.1 復(fù)雜型面上檢測點(diǎn)的數(shù)量及分布

lO.6.2 復(fù)雜型面加工檢測中的精確定位方法

參考文獻(xiàn)

PRO/Engineer逆向設(shè)計主要著重于航空航天，機(jī)械制造和汽車工業(yè)。用PRO/E來進(jìn)行逆向工程，主要的原理和過程：

1)物體數(shù)據(jù)化：　普遍采用三坐標(biāo)測量機(jī)或抄數(shù)機(jī)或激光掃描儀來采集物體表面的空間坐標(biāo)值。

2）分析物體的幾何特征　依據(jù)數(shù)據(jù)的屬性，進(jìn)行分割、再采用幾何特征和識別方法來分析物體的設(shè)計及加工特征。

3）構(gòu)建物體三維模型　利用PRO/E軟件，把分割后的三維數(shù)據(jù)作表面模型的擬合，得出實(shí)物的三維模型。4）檢驗(yàn)修正三維模型。

本書介紹四大著名逆向工程軟件之首-UGNX中提供的逆向工程造型軟件Imageware，抽出Imageware中最常用的部分加以介紹，重在實(shí)際操作技能的講解，以期讀者在短時間內(nèi)掌握逆向反求的基本技巧。

全書分為兩個部分——基礎(chǔ)部分和實(shí)例部分?；A(chǔ)部分介紹Imageware基本知識，根據(jù)命令的使用頻率，選擇常用的優(yōu)先加以講解，重要命令均提供實(shí)例操作圖形，并提供原始點(diǎn)云。實(shí)例部分首先根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，剖析逆向反求思路，然后一步步具體地講解實(shí)現(xiàn)過程。精選的實(shí)例包含大量的逆向反求技巧，讀者要認(rèn)真體會，學(xué)會分析，逐步過渡到對任何復(fù)雜的產(chǎn)品均可提出有效的解決方案。

隨書附贈的光盤提供了各章涉及的原始點(diǎn)云以及各步驟的反求結(jié)果文件共60個，讀者可結(jié)合本書學(xué)習(xí)使用。

本書可作為高校教材，也可供設(shè)計技術(shù)人員閱讀參考。

軟件逆向工程有多種實(shí)現(xiàn)方法，主要有三：

1.分析通過信息交換所得的觀察。

最常用于協(xié)議逆向工程，涉及使用總線分析器和數(shù)據(jù)包嗅探器。在接入計算機(jī)總線或網(wǎng)絡(luò)的連接，并成功截取通信數(shù)據(jù)后，可以對總線或網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行分析，以制造出擁有相同行為的通信實(shí)現(xiàn)。此法特別適用于設(shè)備驅(qū)動程序的逆向工程。有時，由硬件制造商特意所做的工具，如JTAG端口或各種調(diào)試工具，也有助于嵌入式系統(tǒng)的逆向工程。對于微軟的Windows系統(tǒng)，受歡迎的底層調(diào)試器有SoftICE。

2.反匯編，即使用反匯編器，把程序的原始機(jī)器碼，翻譯成較便于閱讀理解的匯編代碼。這適用于任何的計算機(jī)程序，對不熟悉機(jī)器碼的人特別有用。流行的相關(guān)工具有OllyDebug和IDA。

3.反編譯，即使用反編譯器，嘗試從程序的機(jī)器碼或字節(jié)碼，重現(xiàn)高級語言形式的源代碼。