| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第20-21页 |
| 1 绪论 | 第21-32页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第21-22页 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 | 第22-31页 |
| 1.2.1 测量数据与名义模型间的精确配准方法 | 第22-24页 |
| 1.2.2 名义模型的描述与损伤零件的逆向重构方法 | 第24-27页 |
| 1.2.3 五轴数控加工路径规划与进给率规划 | 第27-30页 |
| 1.2.4 CAD/CAM软件与损伤零件修复系统 | 第30-31页 |
| 1.3 本文主要组织结构 | 第31-32页 |
| 2 测量数据处理与曲线光顺变形 | 第32-53页 |
| 2.1 损伤零件表面的测量数据获取 | 第32-34页 |
| 2.2 测量点云的噪声剔除与数据精简方法 | 第34-37页 |
| 2.2.1 噪声点的剔除 | 第34页 |
| 2.2.2 基于曲率信息的数据精简方法 | 第34-36页 |
| 2.2.3 基于采样间距的均匀数据精简方法 | 第36-37页 |
| 2.3 损伤零件修复加工区域的识别 | 第37-42页 |
| 2.3.1 判别准则的选择 | 第37-38页 |
| 2.3.2 修复加工区域的识别过程 | 第38-39页 |
| 2.3.3 修复加工区域的边界提取 | 第39-42页 |
| 2.4 测量数据截面轮廓点的提取与处理 | 第42-46页 |
| 2.4.1 基于最近距离关联点对的截面轮廓点提取 | 第42-44页 |
| 2.4.2 轮廓点的精确校对 | 第44页 |
| 2.4.3 散乱轮廓点的有序化处理 | 第44-46页 |
| 2.5 复杂截面轮廓曲线的变形重构 | 第46-52页 |
| 2.5.1 B样条曲线的数学描述 | 第46-47页 |
| 2.5.2 基于控制顶点移动的曲线自由变形 | 第47-48页 |
| 2.5.3 曲线光顺能量法的基本原理 | 第48-50页 |
| 2.5.4 基于变形能量最小的曲线光顺变形 | 第50-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 3 截面数据与名义曲线间的刚性配准 | 第53-79页 |
| 3.1 刚性配准问题的数学描述 | 第53-54页 |
| 3.2 测量数据与名义模型间的刚性变换求解 | 第54-57页 |
| 3.2.1 牛顿迭代法 | 第55页 |
| 3.2.2 四元数法 | 第55-56页 |
| 3.2.3 奇异值分解法 | 第56-57页 |
| 3.3 截面数据与名义曲线间的初始配准 | 第57-60页 |
| 3.3.1 点的特征匹配 | 第57-58页 |
| 3.3.2 对应点对的选择 | 第58-59页 |
| 3.3.3 刚性变换计算 | 第59-60页 |
| 3.4 轮廓数据与名义曲线间的最近点对计算 | 第60-73页 |
| 3.4.1 最近点对的描述 | 第61-62页 |
| 3.4.2 贝塞尔曲线的定义及性质 | 第62-63页 |
| 3.4.3 德卡斯特里奥算法 | 第63-64页 |
| 3.4.4 B样条曲线的贝塞尔曲线分段表示 | 第64-66页 |
| 3.4.5 基于贝塞尔曲线细分的最近点计算模型 | 第66-68页 |
| 3.4.6 基于二叉树分解的最近点搜索 | 第68-70页 |
| 3.4.7 算例验证 | 第70-73页 |
| 3.5 轮廓数据与名义曲线间的精确配准 | 第73-78页 |
| 3.5.1 变量轮换迭代的精确配准策略 | 第73-74页 |
| 3.5.2 轮廓数据与名义曲线间的变形误差 | 第74-76页 |
| 3.5.3 所提曲线配准方法到曲面上的推广 | 第76-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 4 基于非刚性配准的损伤零件的修复模型重构 | 第79-100页 |
| 4.1 非刚性配准的数学描述 | 第80-81页 |
| 4.2 非刚性变换的求解 | 第81-86页 |
| 4.2.1 基于等比例调节的轮换迭代求解策略 | 第81-83页 |
| 4.2.2 基于控制网格的曲线变形量计算方法 | 第83-84页 |
| 4.2.3 基于控制网格的曲面变形量计算方法 | 第84-86页 |
| 4.3 损伤零件的实际截面轮廓重构方法 | 第86-96页 |
| 4.3.1 变形截面轮廓的非刚性配准重构 | 第86-89页 |
| 4.3.2 损伤零件待修复区域重构的约束条件 | 第89-91页 |
| 4.3.3 损伤截面轮廓的约束非刚性配准重构 | 第91-93页 |
| 4.3.4 截面轮廓曲线重构算法的算例 | 第93-96页 |
| 4.4 重构损伤零件的修复加工曲面模型 | 第96-99页 |
| 4.4.1 损伤零件实际曲面模型的蒙皮重构 | 第96-97页 |
| 4.4.2 曲面重构算例 | 第97-99页 |
| 4.5 本章小节 | 第99-100页 |
| 5 修复零件五轴加工进给率自适应规划 | 第100-122页 |
| 5.1 刀具路径数学描述及机床运动学变换 | 第100-104页 |
| 5.1.1 刀具路径的双NURBS曲线描述 | 第100-101页 |
| 5.1.2 五轴数控机床的运动学变换 | 第101-104页 |
| 5.2 五轴进给率规划中的几何运动学约束条件 | 第104-108页 |
| 5.2.1 几何精度约束 | 第104-105页 |
| 5.2.2 加工工艺特性约束 | 第105-106页 |
| 5.2.3 机床的驱动特性约束 | 第106-108页 |
| 5.3 自适应进给率规划的曲线演化策略 | 第108-110页 |
| 5.3.1 初始进给率曲线获取 | 第108-109页 |
| 5.3.2 约束条件下的等比例调节 | 第109-110页 |
| 5.3.3 进给率曲线的演化策略 | 第110页 |
| 5.4 并行约束下自适应进给率规划的松弛方法 | 第110-121页 |
| 5.4.1 最大可行进给率的计算 | 第110-112页 |
| 5.4.2 进给率敏感区的识别 | 第112-113页 |
| 5.4.3 基于双向扫描算法的拐点进给率修正 | 第113-114页 |
| 5.4.4 初始进给率曲线的获取 | 第114-116页 |
| 5.4.5 进给率曲线的松弛调整 | 第116-118页 |
| 5.4.6 验证算例 | 第118-121页 |
| 5.5 本章小结 | 第121-122页 |
| 6 加工实验 | 第122-130页 |
| 6.1 损伤零件及实验条件 | 第122-123页 |
| 6.1.1 损伤零件 | 第122-123页 |
| 6.1.2 测量及加工设备 | 第123页 |
| 6.2 测量数据获取及模型重构 | 第123-126页 |
| 6.2.1 测量数据的获取及处理 | 第123-124页 |
| 6.2.2 修复加工模型重构 | 第124-126页 |
| 6.3 加工实验 | 第126-129页 |
| 6.3.1 材料去除区域的识别 | 第126-127页 |
| 6.3.2 修复区域的数控加工 | 第127-129页 |
| 6.4 本章小结 | 第129-130页 |
| 结论与展望 | 第130-132页 |
| 创新点摘要 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 作者简介 | 第144页 |