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绪论 1

项目1 逆向工程关键技术与设备 5

1.1 逆向工程的关键技术 5

1.1.1 数据获取技术 5

1.1.2 数据分析及处理 9

1.1.3 逆向工程中的三维CAD模型重构的研究 13

1.1.4 逆向工程CAD模型精度评价与误差分析 17

1.1.5 后续处理——快速成形技术 19

1.2 三维扫描与逆向测量设备 21

1.3 测量的关键环节与技术 23

1.4 高效模具质量检测的实现 26

项目2 三坐标测量机 31

2.1 三坐标测量机原理 31

2.2 三坐标测量机分类与基本构成 31

2.3 三坐标测量机的测量应用 35

2.4 三坐标测量流程 40

2.5 测量实例 42

项目3 非接触扫描测量与设备 54

3.1 非接触式光学测量与三维扫描仪 54

3.2 光栅投影三维测量技术 58

3.2.1 光栅基本概念 58

3.2.2 光栅投影在三维测量中的实现过程 59

3.2.3 COMET系统 60

3.3 手持式激光扫描测量技术 63

3.3.1 手持式激光扫描测量系统 63

3.3.2 手持式激光扫描流程、策略与技巧 64

3.4 关节臂测量机 65

3.4.1 关节臂测量机的工作原理与特点 66

3.4.2 关节臂测量机的主要优势 67

3.4.3 关节臂坐标测量系统 67

3.4.4 关节臂测量机关键技术 68

3.4.5 关节臂测量机的操作流程 69

项目4 逆向建模技术与软件 72

4.1 逆向造型基础 72

4.1.1 CAD/CAM系统中的几何模型 72

4.1.2 工件造型分析 73

4.1.3 逆向过程的曲面表示 74

4.1.4 逆向工程曲面造型方法 75

4.1.5 模型评价 78

4.2 Imageware操作 79

4.2.1 熟悉工作环境 79

4.2.2 点云显示 80

4.2.3 点处理过程 81

4.2.4 曲线处理过程 83

4.2.5 曲面处理过程 83

4.3 三维CAD模型重构案例 85

项目5 正逆向混合建模 93

5.1 基于特征与约束的混合建模方法与框架 93

5.2 混合建模应用领域 95

5.3 混合建模的造型流程 96

5.4 混合建模设计集成 99

5.5 正逆向混合设计案例——模具三维模型重构与设计 100

5.5.1 逆向工程数据采集 100

5.5.2 模具逆向工程数据处理 103

5.5.3 模具三维模型的重构 105

项目6 快速成形技术 114

6.1 零件成形方法分类 114

6.2 快速成形技术概述 114

6.3 快速成形技术过程 115

6.4 快速成形技术应用 115

6.5 快速成形工艺 120

6.6 快速成形技术中的数据处理 122

6.6.1 快速成形的三维数据主要来源 122

6.6.2 快速成形的三维数据处理 122

6.7 快速成形技术中的后处理与精度分析 126

项目7 FDM快速成形系统 130

7.1 FDM快速成形技术工艺原理 130

7.2 FDM工艺的特点 132

7.3 设备的结构 132

7.4 FDM快速成形操作流程 133

7.5 FDM快速成形案例 134

项目8 激光快速成形技术 143

8.1 激光快速成形 143

8.2 光固化立体成形 147

8.2.1 SLA成形原理 147

8.2.2 SLA成形系统的组成及各部分的作用 147

8.2.3 SLA成形的工艺过程 150

8.2.4 SLA用的材料 151

8.2.5 SLA快速成形技术的特点 151

8.3 叠层实体成形 152

8.3.1 LOM基本原理 152

8.3.2 叠层实体制造工艺过程 153

8.3.3 提高叠层实体原型制作质量措施 153

8.4 选择性激光烧结 154

8.4.1 SLS工艺的基本原理 154

8.4.2 SLS工艺的特点 155

8.4.3 SLS工艺的分类 156

8.4.4 SLS工艺的参数 158

8.4.5 SLS工艺的应用 159

项目9 数控雕刻快速成形技术 163

9.1 数控雕刻快速成形系统 163

9.1.1 数控雕刻快速成形技术 163

9.1.2 数控雕刻快速成形系统组成 164

9.1.3 数控雕刻快速成形操作流程 165

9.2 数控雕刻快速成形范例——表壳手版的加工方案 169

主要参考文献 177