表面三维形貌参数及其评定

表面三维形貌的评定是表面计量学中的一个重要课题。本文在一般表面的数学模型的基础上提出了一组表面三维形貌参数,并利用相应的测量与处理系统实测了多种典型加工表面。文中列举了实测结果并将轮廓参数与三维形貌参数进行了比较。     

表面轮廓的计算机辅助分析计算

本文讨论表面轮廓参数,并用计算机辅助手段,研究信号数字处理技术往分析计算表面轮廓中的应用。作者研制了一个分析表面轮廓的数字系统。系统是由通用测试仪器及电子计算机组成。通过这个系统不但可以计算ISO/468规定的Ra,Ry,Rz,Sm,S,tp等六个表面轮廓参数,还可以籍助计算机软件对表面轮廓随机过程的特征量,包括均值与方差,振幅及斜率概率函数,自相关函数,功率谱密度函数进行计算。通过计算机软件的进一步开发,可以比商品轮廓仪得出更多的表面轮廓特征参数,为进一步研究表面轮廓提供有用的信息。文中举出车削已加工表面轮廓的分析计算作为本系统应用的实例。     

激光加工凹坑织构对赛龙表面润湿性的影响

为探究凹坑织构对表面润湿性的影响以及表面形貌与润湿性之间的关系,提高水润滑轴承材料表面的润湿性,以赛龙材料为研究对象,使用激光雕刻机在试样表面加工不同凹坑织构.使用接触角测量仪测量表面接触角,运用三维形貌仪和扫描电子显微镜对加工后表面形貌分别进行宏观和微观的测量及表征.选取ISO25178中部分三维参数分析表面形貌与润湿性之间的关系.建立凹坑织构几何模型,基于过渡理论分析凹坑形貌变化对表面接触角的影响机理.研究结果表明:合适的织构设计可以有效提高表面润湿性,减小接触角;织构直径和深度越大,材料表面的接触角越小;ISO25178三维参数体系中峭度、偏斜度与表面润湿性之间有较强的关联性,峭度越小,偏斜度越大,表面润湿性越好;表面接触角余弦值与粗糙度率的变化趋势一致,接触角随粗糙度率增加而降低;通过过渡模型建立了织构参数和接触角之间的函数方程,并通过拟合法对其进行了优化.     

氧化锆陶瓷表面激光釉化组织形貌

为验证氧化锆陶瓷表面釉化的可行性,通过进行室温环境下连续激光对氧化锆陶瓷进行表面釉化处理的实验研究,研究了激光加工参数（包括激光输出功率、扫描速度和离焦量等）对陶瓷表面釉化组织形貌的影响及规律。结果表明,氧化锆陶瓷表面釉化组织的形貌可以通过改变激光加工参数进行优化。可见,改变激光输出功率以及扫描速度都可以减少热裂纹以及过热组织的出现;离焦量的变化可以拓宽釉化区域以及改善釉化组织的形貌。     

基于神经网络的聚碳酸酯表面形貌参数与光泽度关系研究

研究了聚碳酸酯复杂表面形貌参数与表面光泽度的关系.使用不同目数的砂纸作为刮头,施加不同大小的恒定法向力对聚碳酸酯高光表面进行刮擦,得到具有不同光泽度的损伤表面.使用原子力显微镜和光泽度仪分别测得材料表面的三维形貌参数和光泽度数据,发现高光聚碳酸酯表面在砂纸的作用下损伤越严重,光泽度值越低.采用皮尔逊相关系数分析单个形貌参数与表面光泽度间的相关性,发现在所研究的16个形貌参数中,只有8个形貌参数与光泽度有较强的相关性.选用BP和RBF神经网络,对具有较强相关性的形貌参数与表面光泽度的复杂关系进行学习和预测,结果显示2种神经网络模型都能够预测表面损伤后光泽度的改变,基于对2种模型的分析,RBF神经网络比BP神经网络更适合于建立形貌参数与光泽度的非线性联系.     

微细铣削加工表面形貌的分形特征

微细铣削加工表面形貌特征的评价与表征对微细切削加工表面的形成机理、加工表面的形成与工艺参数之间的关系等的研究有重要意义。应用分形几何理论,采用盒计数法对微细铣削加工表面形貌进行研究。结果表明:微细铣削表面具有明显的分形特征,其盒计数维数在1.32～1.42之间,说明其加工表面形貌比较复杂,同时证明加工表面轮廓的分形维数D与表面粗糙度Ra没有相关性,进而可以从分形维数D与表面粗糙度Ra两方面对微细铣削加工表面形貌特征进行综合评价。     

零件表面形貌与加工工艺的关系

加工工艺检验是比较麻烦和费时的,而加工工艺检验又关系到产品质量。本文通过分析表面形貌的形成及组成部分,指出利用检验表面形貌特性来控制加工工艺是一种极佳的手段。为此,表面粗糙度参数不仅应具有评定零件表面质量的功能,还应具有检验加工工艺的功能,以控制加工工艺。本文还指出利用表面形貌控制加工工艺的检验方法及研究方向。     

金刚石砂轮的雾气中放电修整技术

提出基于电火花加工原理的雾气中放电在线修整金刚石砂轮方法.利用电火花成形机床进行雾气中电火花修锐青铜结合剂金刚石砂轮的实验,研究了修整过程中的不同放电参数对修整效率的影响.用VH-800三维数字显微镜观察电火花修锐前后金刚石砂轮表面的微观形貌,考察了砂轮修锐前后表面峰点高度分布的变化,比较了不同放电参数作用下不同的修锐效果.实验证明,雾气中电火花放电技术应用于金刚石砂轮的修锐是可行的,雾气中放电对金属结合剂金刚石砂轮进行修锐时存在一个合适的修锐参数范围,在该范围内修锐可以获得较好的效果.     

面向功能的表面形貌Areal表征与评定

表面功能特性的实现受表面形貌直接的影响,表面形貌的二维表征已不能满足当前工程界的需要,表面评定体系由二维转向三维是一种必然趋势.Areal表征是由二维轮廓法延伸出来的三维面域表征.分析了主要的Areal表征参数,联系表面的功能特性要求,确立了表征参数的选取顺序及其与表面功能的对应表征关系,针对不同表面功能要求而选择不同表征参数进行评定,解决了零件表面功能复杂与评定参数众多且选择困难的矛盾.     

小波滤波在表面形貌评定和分析中的应用

为提高表面形貌评定的准确性,将小波滤波应用于表面形貌分析,提出根据滤波截止波长确定分解次数的方法.比较不同小波基对表面形貌评定基准及其参数的影响,并与国际标准建议的高斯滤波器进行比较分析.结果表明,小波基准线曲线光滑自然,形态完美,是一条算术平均中线,优于传统评定基准线.     

一种基于串行通讯和数显尺的分布式测量系统

工业现场分布式测量系统，可以提高测量柔性和抗干扰能力，实现多点或多参数的智能数据采集和统计处理。文中设计了一种基于串行通讯和数显尺的分布式测量系统，给出了从数显尺到89C2051单片机的实现电路和单片机发送接收程序，并在Windows98下用Visual C 编程语言编写了基于MSComm控件的串口读写程序,系统可接6把数显尺，每个尺的分布长度接近1000m，达到了制造现场的测量要求.     

线路参数自动检测系统数据的处理方法

给出一种非接触式铁路轨道线路参数检测系统的结构及功能,分析了各种线路参数的测量原理,并着重论述了用于检测线路方向和高低不平顺的弦测法和逆滤波原理及系统中采用的数据处理方法和逆滤波器实现技术.大量实验数据表明,该系统可靠性高,精度优于手工测量,完全满足铁路现场静态检测的要求.     

计算机辅助投射条纹系统在三维形状测量中的应用

叙述了计算机辅助投射条纹系统在三维物体形状测量中的应用 ,提出了引入虚参考平面的方法 ,为形状测量的实用化创造了良好的环境。该系统采用计算机生成和视频投影仪投射条纹 ,为提高形状测量精度 ,引入了相移技术 ,从而使得测量过程快速、方便。为进一步提高精度 ,还采用了自动参数确定方法 ,即结合对已知尺寸物体进行的标定实验 ,在设定调整范围和步长的基础上根据测量结果对部分参数进行自动调整。文中还就其它提高精度的方法进行了研究 ,并例举了多个测量实例 ,误差小于 0 .5 % ,最后讨论了系统的应用途径。实验表明 ,该方法是一种可行的三维形状测量技术     

基于螺旋平行线与TDR的地面塌陷变形测量技术研究

简述了当前对地面塌陷测量技术的缺陷并提出一种新型的测量方法。说明了螺旋平行线的结构并对其电路特性进行了分析推导,得出其特性阻抗随拉伸变形增大而增大,且介电常数对其特性阻抗影响较小的结论。说明了结合螺旋平行线的TDR方法可应用于地面塌陷的测量,拉伸变形量反映地面塌陷程度,反射信号的波峰对应的位置即为地面塌陷变形的位置。最后通过室内实验,并结合UVE-PLS的数学模型建立了螺旋平行线拉伸变形量与反射信号值的数学关系,并得到了较准确的预测结果。     

流体套管温度计测温原理及其测量误差的分析

从传热学角度分析套管温度计测量流体温度的物理模型,并阐述了其测温基本原理。通过实验数据和计算结果定量分析了该方法引起的测量误差的大小,探讨了产生测量误差的可能原因及影响误差大小的具体参数,总结出减小测温误差的基本途径和具体措施,对工程实际中提高测量精度有良好的效果。     

抽油井试井微机测控分析仪的研制

本文介绍了一种由8031单片微机与Pc—1500A袖珍式微机系统组成的廉价的油井试井测量、控制、分析仪器的硬件电路及软件结构。这种仪器可望部分取代目前油井试井中普遍使用模拟式回声仪,它提高了自动化程度,增加了数据处理功能。     

应用萘升华法实测建筑外表面对流换热

建筑外表面对流换热系数（CHTC）是建筑节能和城市环境中的重要参数．提出利用萘升华热质比拟技术来研究建筑外表面对流换热系数的方法,并以单栋建筑水平外表面为研究对象进行了实测通过与涡旋相关法的实验结果进行比较,发现两种方法的结果趋势一致茶表面温度波动和不同传热温差对实测结果影响不大．同时,本文中还对萘升华法的精度进行了分析最后,利用实测数据得到建筑外表面对流换热系数预测式．分析和比较结果表明,萘升华是一种测量建筑外表面对流换热系数的有效方法．     

表面轮廓测量中采样参数的确定及自适应调整

正确测量零件的加工表面轮廓参数对分析机械零件的使用性能非常重要。本文讨论了在计算机辅助表面轮廓参数测量中采样参数的选择及提高测量精度的一些问题，介绍了一个加工表面轮廓参数的计算机辅助测量分析系统。该系统应用了实时数据处理和测量参数自适应调整技术，从而简化了输入操作，提高了测量的精度和可靠性。     

三坐标测量机测量误差的试验研究

操作不规范等诸多因素导致采用三坐标测量机测量的误差较大。为了探索操作方法、测球直径、测头进给方向与被测表面夹角和数据处理方法对测量精度的影响,设计了一种操作方法对测量精度影响的试验。该试验通过在两种测量模式下对高精度量块进行测量,研究了测头直径、测头进给方向与被测面之间的夹角对测量精度的影响。用MATLAB编程对测球中心点数据进行处理,与设备自带软件测量数据进行比较,研究了不同数据处理方法对测量误差的影响。分析了产生测量误差的原因,该研究对提高测量精度和研究数据处理方法有很好的参考价值。