加工表面形貌数字处理的若干问题

本文讨论了将表面形貌仪与通用微处理机联机,对加工表面进行数字处理的技术.目前国产表面形貌仪只能测定 R_a一项参数,应用这种技术后,可以作任意参数的评定.作者通过对五种加工表面的各十个形貌参数,进行了编程计算,并对表面作了频谱分析研究.探讨规律,认为这种应用是可行的,效果是好的,可以大大扩大商品形貌仪的功能,从而提高加工表面质量评定工作的水平.同时作者还对表面数字处理中用的三个基本规范:评定长度、取样长度和采样间隔,进行了研究,提出了不同于国内外长期以来所沿用的规范的设想和数据.     

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。     

TiC涂层微磨具磨削表面质量影响因素

对钠钙玻璃进行磨削实验,研究了磨削参数对加工后钠钙玻璃表面粗糙度和形貌的影响.探讨了不同涂层微磨具磨削后已加工表面形貌和不同冷却条件下表面的粗糙度.实验结果表明:随磨削速度的增加,磨削深度和进给速度减小,已加工表面粗糙度减小,表面形貌更光滑、质量更好.在不同冷却条件下,湿磨已加工表面粗糙度值更低,表面质量更好.相同粒度的CBN微磨具和金刚石微磨具相比,金刚石涂层微磨具加工表面质量更好,更适宜对玻璃等硬脆材料进行磨削加工.     

Al2O3陶瓷的激光辅助磨削机理

针对氧化铝陶瓷难加工、加工表面质量差等问题,进行了激光辅助热磨削加工的研究.根据氧化铝陶瓷的热物理性能参数,分析了激光辅助磨削热加工机理,搭建激光辅助磨削加工实验系统,进行激光辅助磨削与常规磨削加工实验.采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦分析加工后的工件表面.结果表明:采用激光辅助磨削加工氧化铝陶瓷可改变材料的去除方式,使陶瓷的脆性去除变为塑性去除;与常规磨削加工相比,加工表面形貌脆性断裂减少,表面粗糙度值更低,表面质量更好,砂轮使用寿命延长.     

PSD法在超精密加工质量评价中的应用

功率谱密度法(Power Spectral Density,PSD)从物理意义上来讲就是单位频率内的信号能量,用于描述随机过程的功率与频率之间的关系。PSD法可以用于分析超精密加工表面的形貌特征,也可以分析不同频率在表面形貌中的分布,从而评价加工工艺对超精密加工表面质量的影响。利用一维PSD的方法,评价了磨削硅片、抛光硅片、抛光铜片表面的质量,通过结果分析可知,与表面粗糙度方法相比,PSD方法可以更全面地评价被加工工件的表面质量。因此,需要在实验室教学过程中引导学生关注功率谱密度分析方法,建立功率谱密度函数与超精密加工表面质量之间的关系。     

激光微加工凹坑表面的表征及摩擦特性研究

为了研究激光微加工表面形貌参数对摩擦特性的影响,设计并加工了5组具有相同凹坑面积占有率和深径比的圆盘试样,对微造型试件的表面形貌进行了测量和表征,并在JPM-1型双盘摩擦磨损试验机上进行了线接触摩擦试验.结果表明:滑滚比较小时,摩擦系数随着凹坑直径增大而增大;滑滚比较大时,结果则相反.文中给出了特定的工况下,部分代SO25178三维表征参数与摩擦特性之间的联系.研究结果为表征表面功能特性提供了依据.     

钠钙玻璃微磨削表面粗糙度与表面形貌

针对钠钙玻璃材料进行了一系列的微磨削实验研究,主要探讨了不同磨削因素对工件加工表面粗糙度和三维表面形貌的影响.根据微磨削加工的特点,在不同的加工条件下,分别用200#和500#两种磨粒微磨棒对钠钙玻璃材料进行三因素五水平正交试验.通过分析加工后表面粗糙度和表面形貌的变化规律,找出影响加工质量的主要因素.研究结果表明:主轴转速与进给速度是影响表面粗糙度和三维表面形貌的主要因素,磨削深度对其影响不大,为今后提高微磨削加工的表面质量以及微磨削领域的深入研究提供了参考.     

预应力硬态切削的残余应力及表面形态

理论分析和实践表明,已加工表面上合适的残余压应力分布能提高机器零部件的表面质量和接触疲劳寿命.文中针对轴承套圈外滚道表面的残余应力问题,采用预应力硬态切削方法,来主动控制轴承零件加工表面的残余应力状态,提高轴承零件的疲劳寿命.通过切削实验对比,分析了硬态干式切削、预应力硬态切削和磨削三种方法加工轴承套圈得到的加工表面残余应力和加工表面硬度,并对轴承套圈的加工表面形貌和状态进行了研究.结果表明,预应力硬态切削方法可以在轴承套圈加工表面获得合适的残余压应力状态和良好的表面质量.     

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.     

表面形貌摩擦学功能表征参数的研究

探讨了表面形貌摩擦学功能参数的表征问题,并以发动机缸套表面为对象,以表面支承率曲线为基础,分析了表面形貌的支承性能、储油性能的表示方法并对其进行了定量描述,同时结合混合润滑分析,研究了不同表面表征参数下的微凸体接触载荷和微凸体接触面积。     

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.     

叉车造型设计的分析与研究

详细分析和研究了国内外几家叉车厂的不同类型叉车的产品,针对叉车产品在造型设计中的人机工程、外观造型和色彩设计等方面与国外同类产品相比存在的差距提出了一些改进的建议.叉车的人机工程设计是人机工程学的核心,我国的叉车研究目前还缺少这方面的专门的人员.另外我国的叉车色彩设计也比较单调与杂乱,而叉车的色彩先于形体影响人的感情,在激烈竞争的叉车市场中,叉车的外观色彩设计也显得十分重要.     

非对称缓和曲线在公路平面测量设计中的应用

在公路平面测量设计中,采用非对称缓和曲线设计的平曲线更能切合山丘区地形的变化,能够减小土石方及防护等工程量,在平面设计中反向曲线间直线段长度不能满足要求时,可以采用非对称型曲线使曲线间直线段长度得到调整,以满足规范要求．     

Developments in characterization of surface topography of rock joint

The approaches to characterizing the surface topography of a rock joint can be simply grouped into statistical approaches and fractal geometrical approaches. This paper reviews the developments in characterization of the surface topography of a rock joint. Moreover, several problems of the current researches are also discussed.     

机加工表面形貌分形表征研究

分形几何为机加工表面形貌表征开辟了一条新的途径，尺度独立的分形参数可使其表面形貌的表征具有唯一性，易于识别，比传统的统计参数更为合理有效．本文介绍了机加工表面轮廓的分形表征及其分形参数计算方法的研究进展，指出了用分形理论研究机加工表面问题时应注意的着重点．     

磨合试验与表面形貌变化规律的分形表征

为了研究和掌握真实磨合过程中表面形貌的变化规律,在自制的摩擦磨损试验机上进行了更换摩擦副的磨合磨损试验,用T1000表面轮廓测量仪对试件表面形貌进行在线测量,进而运用分形理论对磨合过程中表面形貌的变化规律进行表征研究.结果表明:采用同一表面性质的一组试件进行磨合过程试验比传统的磨合试验方法科学合理,其试验结果具有客观性;随着磨合过程的进行,磨损表面粗糙度值Ra和尺度系数C逐渐减小,分形维数D与特征粗糙度Ra*逐渐增大,当达到磨合状态时它们都将达到稳定的数值.且特征粗糙度Ra*在反映磨合表面形貌的变化时不但具有与分形维数D和尺度系数C一样的规律性,而且表现出更高的灵敏性.     

一种新型触针式曲面形貌测量系统

介绍一种用于曲面形貌特性的测量－分析系统。在触针技术的基础上，采用激光－光栅干涉和散斑干涉条纹微机细分技术并利用计算机图形学原理，解决高精度曲面表面形貌测量问题，讨论了系统工作原理、光电信号处理、软件设计及曲面数据处理模型，给出了初步实验结果。     

电火花线切割加工表面形貌分形特征

针对电火花线切割加工表面形貌不规则、无序性等特点,基于分形几何理论,研究了电火花线切割加工表面形貌的分形特征,利用结构函数法计算其分形维数,并给出了电火花线切割表面特征分形维数的物理意义.研究表明:电火花线切割表面形貌在一定尺度范围具有明显的分形特征,加工参数的设定、脉冲电源的性能等因素影响分形维数D的大小,分形维数D和表面粗糙度Ra有一定的对应关系,将分形维数D和表面粗糙度Ra结合起来描述线切割加工表面的形貌特征更为合理.