用水排开冷却液进行在线光学测量研究

针对机械加工中不透明冷却液的存在妨碍了在线非接触测量这一难题，提出一种利用喷射的水柱来排开冷却液，并在被测物体表面一个小局部形成一稳定的透明测量窗口，使非接触光学测量得以在磨床上进行的技术的主要原理，介绍了实验装置，给出了初步实验结果。     

CCD成像在线测量玻璃管外径及壁厚的方法

根据平行光透过玻璃管的折射规律，提出用ＣＣＤ成像在线测量玻璃管外径及壁厚的新方法，并用计算机进行模拟，导出了数理模型；实验测量系统证明了该方案的可行性，为透明管状产品高速、动态、非接触实时测量开辟了一条新途径．     

非正交系坐标测量系统

为在有限的空间内实现具有特殊要求的球壳类工件的自动非接触测量，将机器人技术与激光非接触测量技术相结合，研制了一种新型的非接触式非正交系坐标测量系统。该系统以串联机械手作为测量主体，采用激光位移传感器和CCD摄像头进行非接触测量，可实现球壳类及回转类工件的几何尺寸和表面缺陷的非接触高精度测量。实验数据表明该测量系统已经达到较高的测量精度。     

测量透明薄膜表面三维轮廓的新型白光干涉法

基于新型的峰值分离算法，提出了白光干涉法（垂直扫描白光测量法）的一种新的应用——测量覆盖透明薄膜的物体表面的三维轮廓，并同时测量出透明薄膜的三维轮廓和厚度信息，克服了传统光学非接触测量的缺点，拓展了白光干涉法的应用领域。这一技术可用于检测光学厚度约为1μm或以上的透明薄膜，可广泛有效的应用于半导体和LCD加工制造等需要精细测量的领域。     

用激光多普勒速度计测定瑞利波的声弹性效应

提出了一种利用激光技术非接触测量超声波速度的方法，用该方法测量了铝合金（Al5052)试件的声弹性系数，为了验证其可靠性，对同一试件用接触方法也进行了测量，并对实验结果进行了分析，结果表明，提出的非接触测量方法对提高测量精度是很有效的。     

测量强反射表面的测头研究

针对金属表面强反射光影响光学非接触测量问题，基于视觉测量技术，利用金属表面反射光偏振特性以及三角法测头工作原理，设计了能测量金属强反射表面的测头，并分析了其结构参数．在已有的标定技术基础上，利用三坐标测量机，进一步研究了标定技术，在此基础上进行了实验研究，结果表明本系统具有很高的实用价值．     

非接触光学测头在金属强反射表面测量中的应用

强反射表面的高精度金属件和光学件的表面轮廓测量，是形貌检测领域的一个难点．文中提出了一种用于逆向工程领域的自由曲面非接触测量系统，其由三坐标测量机和主动式双目视觉形貌测头组成．通过摄像机标定了视觉测头，利用光学偏振技术消除了金属表面强反射光对测量的干扰．对扫描路径进行了规划，并根据金属表面加工纹理方向，选择采样策略．通过对量块表面的测量，验证了使用非接触方法测量金属强反射表面的可行性．研制测头的精度达到了0．05mm．     

厚度测量及厚度分选仪

研制了一种非接触厚度测量及厚度分选仪，其传感器由气动位移传感器和变压器式位移传感器复合而成，该系统不受被测对象水分、灰度及密度的影响，具有较高的测量精度，为非接触厚度测量提供了新手段．     

照片解析方法研究软岩巷道稳定性

将航空摄影测量中常用的照片解析方法，应用于软岩巷道模型试验的位移测量，证实了采用普通照像机且忽略非线性误差所得结果能够满足实验精度需要．该法对动态的和非接触的测量具有同样的应用前景．根据实验结果得出的软岩巷道变形破坏规律，对于采取合理的支护措施具有积极的意义．     

超光滑表面抛光技术

超光滑表面抛光技术是超精密加工体系的一个重要组成部分，超光滑表面在国防和民用等领域都有着广泛的应用．文中介绍了超光滑表面的物理特征和应用，并根据抛光过程中工件与抛光盘之间的接触状态，将各种抛光方法分为直接接触、准接触和非接触3类，对每一种抛光方法作了总体的描述，详细地介绍了近年来发展的激光抛光技术和化学机械抛光技术及其超光滑表面抛光的加工机理，介绍了超光滑表面的测量和评价方法．     

Investigation of Coolant Fluid through Grinding Zone in High-Speed Precision Grinding

In the grinding process,grinding fluid is delivered for the purposes of chip flushing,cooling,lubrication,and chemical protection of the work surface.Due to the high-speed rotation of the grinding wheel,a boundary layer of air forms around the grinding wheel and moves most of the grinding fluid away from the grinding zone.Hence,the conventional method of delivering coolant fluid that floods delivery with high fluid pressure and nozzle fluid rare supply coolant fluid to achieve high performance grinding.The flood grinding typically delivering large volumes of grinding fluid is ineffective,especially under high speed grinding conditions.In the paper,a theoretical model is presented for flow of grinding fluid through the grinding zone in high-speed precision grinding.The model shows that the flow rate through the grinding zone between the wheel and the workpiece surface not only depends on wheel porosity and wheel speed,but also depends on nozzle volumetric flow rate and fluid jet velocity.Furthermore,the model is tested by a surface grinding machine in order to correlate between experiment and theory.Consequently,the useful flow-rate model is found to give a good agreement with the experimental results and the model can well forecast the useful flow-rate in high-speed precision grinding.     

论积屑瘤对加工精度的影响

在精切削加工时,为什么采用极低或高速切削时工件表面粗糙度低？为什么采用润滑性能好的切削液、刀具前角大、进给量和刀具主偏角小工件表面粗糙度低？为什么工件材料硬度高、脆性大的材料,在切削时粗糙度低？等等。怎么保证加工质量,值得深思。本文论述了在切削塑性材料过程中一种常见的物理、力学作用下,积屑瘤的生长条件,消失、防止措施,及对精加工表面粗糙度产生的影响。     

基于图像处理技术的工件长度在线测量

针对轧钢厂加热钢锭传输线,提出了一种工件长度在线测量方法.利用CCD摄像机对生产线上工件的图像信息进行远距离采集.考虑到实时在线检测要求算法简单计算速度快,在对图像信息进行边缘噪声滤除的基础上,利用图像灰度的梯度算子提取工件边缘特征,并进行边缘识别,从而实现工件长度的在线测量.为补偿摄像镜头的非线性影响,进行了二次多项式拟合处理,以提高测量精度.同时,介绍了实时在线测长系统的组成和功能,并对其测量速度和精度进行了实际测试分析,结果表明,被测工件长度在400~1 200 mm之间,运行速度不高于5 m/s时,测量误差低于0.4%.     

小光点X射线测定锭杆残余应力的测试精度研究

X射线测定锭杆的残余应力是无损和无接触的唯一方法。它在生产过程中作为质量控制依据的重要性已被人们所认识和强调。本文讨论测定锭杆或小半径工件残余应力的基本原理。为了减少在小半径工件应力测定中X射线光束衍射强度和测角仪旋转轴精度产生的误差,必须采用新的小光点X射线管和工件旋转法。同时,讨论对测定小半径工件残余应力的修正法。所得到的结果是满意的。     

回转曲面测量技术

针对回转体曲面，提出了一种利用三坐标测量机和回转工件台，在工件连续转动过程中，让测头沿母线运动，在圆柱坐标系中进行测量的方法．该方法具有测头的运动简单、安全、可靠性高、效率高等优点．论述了其工作原理、圆柱坐标的提取以及一些关键技术，包括测头系统的作用半径标定、转台回转轴线位置确定、被测零件的自动定心技术等．研制了由三坐标测量机、回转工件台、测头回转体和非接触激光三角法测头组成的实验系统，对易碎石膏零件进行测量，精度可以达到0．02mm．     

Effect of Grinding Temperatures on the Surface Integrity of a Nickel-based Superalloy

An experimental study was carried out to investigat e the influence of temperatures on workpiece surface integrity in surface grinding of a cast nickel-based superalloy with alumina abrasive wheels. Temperatur e response at the wheel-workpiece interface was measured using a grindable foil /workpiece thermocouple. Specimens with different grinding temperatures were obt ained through changing grinding conditions including depth of cut, workpiece fee d speed, and coolant supply. Changes in surface roughnes...     

可控电解珩磨加工机理及其电解液的加工特性

可控电解珩磨是以微计算机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解 电场强度，从而调控各点金属去除速度，获得工件要求几何形状精度的新加 工方法．该方法尤其适用于高精度复杂形状工件、难加工金属材料工件的精 密加工．通过对该方法加工机理的研究，建立和完善了该方法的基本理论，并 提出了一些新概念和对该加工方法体系电解液的基本要求．通过实验，选择 出５种各具特色的电解液，对其准稳态加工条件下的加工特性进行了比较深 入的研究，发现并验证了该加工方法的速度特性．     

一种接触式平面磨削尺寸测量系统的研制

采用接触式尺寸主动测量仪在线测量平面磨削加工尺寸存在测头往工件表面间断处下落而易产生误动作等难题。应用ＭＣＳ－９６系列单片机研制了一种新的测量系统解决了上述问题。给出了系统测量加工尺寸的原理、基本构成及工作程序框图。应用该测量系统对平面磨削加工尺寸进行在线测量，其灵敏度为０．００１ｍｍ，重复测量尺寸平均偏差不大于０．００６ｍｍ。     

不锈钢材料预应力磨削表面耐蚀性能数值模拟

为探究预应力磨削后表面腐蚀演变机理及磨削参数对不锈钢耐蚀性的影响,以304不锈钢为研究对象,建立了考虑预应力磨削表面形貌特征的不锈钢耐蚀性能数值模型.首先,推导了粗糙表面腐蚀场演变的相场方程.其次,建立了预应力磨削后工件表面形貌模型.最后,搭建了具有非高斯分布磨粒特征的自相关砂轮表面地貌模型,应用所建模型探究了不锈钢材料预应力磨削表面的耐蚀性能.与已有研究结果相对比,所得结论符合一般性规律,验证了所提方法的合理性.结果表明,预应力磨削表面在腐蚀环境中具有“抛光效应”,随着腐蚀时间延长,表面耐蚀性增强;在使用冷却液的工况下,适当增大预应力和砂轮线速度、减小进给速度有利于改善磨削后不锈钢材料加工表面的耐蚀性能;当预应力给定时,仍可通过优化砂轮线速度和进给速度的办法来进一步改善不锈钢工件的耐蚀性能.     

基于线结构光点云三维重建的弯管形工件测量方法

弯管形工件在化工、冶金生产中应用广泛,对其截面参数要求精确度极高,但该类工件由于内外形状不规则,人工测量效率低、细节捕捉度差、出错率高,难以满足工业在线实时检测的要求,因此提出使用线结构光扫描获取弯管外形三维点云数据的方法对弯管截面进行实时测量.使用已标定好的线结构光三维测量平台扫描约以4.3 cm/s移动的弯管模型并获取其点云数据,对点云数据进行最近点迭代法配准、高斯滤波去噪、改进的角度偏差法简化,然后采用Delaunay三角网生长算法对点云进行三维重构,并对重构模型的宽度、半径、内径进行拟合测量.实验测量过程耗时约20 s,测误差小于0.05 mm,结果表明该方法具有较高的精确度与准确性,可大幅度提升工件检测效率,有良好的工业应用前景.