小波理论的发展及其在表面功能评定中的应用

小波理论经过不断的发展和推广，已经在计多领域包括表面微观形貌分析中得到有效应用。本文通过对小波理论的产生历史和发展过程，介绍了小波理论在表面功能评定中的应用，并指出表面小波滤波技术在应用中的制约因素及发展趋势。     

基于机器人运动学的三维公差累积建模研究

运用机器人运动学中机械手的微分运动与各关节位置微小变动间关系的求解方法,进行三维公差的累积建模研究.讨论了三维公差的特征自由度表示,在运动坐标系基础上建立三维公差的雅可比传递矩阵累积模型,并用矢量积法得到各自由度变动对关键特征变动的雅可比传递系数矩阵.最后给出一个装配体计算实例,所得结果定量地表示了各配合特征各自由度累积对关键特征空间位置及方向变动的影响,反映了三维装配中零件公差累积情况,可以为进一步的尺寸及形位公差设计提供约束方程.     

新一代产品几何技术规范测量不确定度理论及应用技术

研究了测量不确定度的统一评定和表述方法，用新一代产品几何技术规范（GPS）基于GUM及系统量化统一的新思路，拓展了测量不确定度的概念，规范了测量不确定度的评定程序。在此基础上，将测量不确定度的概念拓展至GPS系统，利用拓展后不确定度的统计、量化特性，将产品的功能、规范与测量评定量化集成。通过不确定度的经济杠杆调节作用，实现过程资源配置的统筹优化，提高产品的综合效益。     

表面形貌评定标准软件的设计

国际标准化组织在表面形貌的评定中引入了软件测量标准,它包括标准数据和标准软件.本文提出了一种二维表面形貌评定软件标准软件的有效设计方案.该方案充分利用MATLAB强于数值计算和VC强于在界面编程的优点,通过动态链接库(DLL)将MATLAB和VC有效结合,来实现标准软件的设计与编程.     

GPS标准体系的研究进展

本文概述了ISO/TC213的成立背景和组织结构,分析了GPS标准体系的总体规划及其矩阵模型,介绍了ISO/TC213成立以来对GPS标准的研究、制定和修订情况,最后指出了GPS标准体系的发展趋势是一体化、简单化和加强对产品功能的控制。     

三维表面测量的发展

 在过去八年里,三维表面测量已经由一个新鲜事物发展成为评估工程表面特性的重要依据,并得到广泛应用。表面形貌对于表面特性,如摩擦、磨损、腐蚀、疲劳、涂层等,具有举足轻重的影响。为了充分分析和研究表面特性,表面测量与评估应按三维考虑。近年来,许多世界上著名的学术团体已致力于研究一个系列的三维表面粗糙度标准。作者在本文介绍近年来三维表面评定和标准化的进展。     

基于多重相关特征质量损失函数的并行公差设计

基于多变量质量损失函数,推导了多重相关特征产品的质量损失与有关零件工序公差的函数关系,建立了基于制造成本-质量损失的并行公差设计的优化综合模型,其目的是寻求制造成本和质量损失之间的平衡,以实现相关特征产品的设计公差与工序公差并行优化分配,达到提高产品质量和降低成本的目的。圆锥齿轮装配的并行公差设计实例验证了所提方法的有效性。     

ISO5436-2的表面形貌评定基准

为了评价仪器的软件和整体性能,根据ISO软件测量标准(SoftGauge)5436-2,应用过程仿真、以及实测电加工表面和实测珩磨表面得到的标准数据,研究了采用不同方法获得的表面形貌即粗糙度轮廓的评定基准,分别为高斯滤波基准、最小二乘中线基准和最小二乘曲线基准.给出了不同基准下ISO 4287定义的表面粗糙度轮廓典型参数的评定结果,包括Ra、Rq、Rp、Rv、Rsk、Rku等,分析了几种基准下各参数相对于标准结果的计算偏差.计算结果表明:对于仿真数据,3种方法的计算精度都比较好,仅仅参数Rsk在两个最小二乘基准下偏差较大,达50%左右;对于电加工表面数据,高斯基准下的各个参数偏差最小,其它两种基准下偏差稍大,而相对偏差较大的是Rsk和Rp,其中Rsk分别为3.55%和-7.45%,Rp分别为-3.45%和3.95%;对于含有跳跃点的珩磨表面,3种基准下的评定结果都有较大偏差,其中求均值运算的Ra、Rq的偏差稍小,其它较大,经过剔除处理后,Ra、Rq偏差仍然相对稍小,Rsk和Rp由较大偏差明显减小为稍小偏差,而Rku、Rp偏差没有明显改进,仍约为40%.总之,3种方法对奇异点较敏感,对无奇异点的粗糙度轮廓的常用参数评定结果基本一致.在评定一般精度、表面无明显周期波纹度成分和较大奇异特征时,对于常用表面功能评定参数,如Ra、Rq,选用原理简单、实现方便的最小二乘拟合基准即可满足要求.     

复合加工表面的分析评定及软件实现

分析了复合加工表面的特征,详细说明了复合加工表面各个参数的评定算法和评定参数的实际功能意义.提出了基于VC和Matlab的复合加工表面评定软件,利用该软件对珩磨表面参数进行了评定,并通过模拟数据证明了该软件的精确度.     

基于拟蒙特卡罗方法的测量不确定度评定

测量不确定度是表征测量结果可靠性的一个重要参数.针对蒙特卡罗方法在测量不确定度评定时存在的收敛速度较慢以及仿真结果不稳定的不足,利用拟蒙特卡罗方法进行测苗不确定度的评定.拟蒙特卡罗方法使用拟随机数进行仿真计算.在测量不确定度的评定中,先基于Halton序列产生分布较为均匀的随机数,再利用数学变换转换成服从相应概率分布的随机数进行仿真评定计算.对圆柱体积测量不确定度的模拟评定结果表明,拟蒙特卡罗方法收敛速度快,计算结果较为稳定,可以简单高效地用于测量不确定度的评定.