膜式燃气表阀盖密封性检测研究

膜式燃气表是一种应用广泛的燃气计量仪表,燃气表中阀盖与阀座是构成其计量误差的主要因素,而表面粗糙度大小决定着气阀密封性能的好坏。分析了非接触方法测量表面粗糙度方案,发现光谱共焦法更适合阀盖的表面粗糙度测量;利用光谱共焦法对二维气浮平台上的阀盖进行表面粗糙度测量,测量结果与采用东京精密公司生产的触针式粗糙度仪测量值相比,存在较小误差。研究结果表明了光谱共焦法测量燃气表阀盖表面粗糙度的可行性,为定量检测阀盖工作面密封性提供了有效手段。     

扫描隧道显微镜在金属表面糙度检测上的应用

本文用扫描隧道显微镜观察了钢预磨和抛光后的表面形貌，测量了表面粗糙度Ｒａ，并与表面轮廓仪的测量结果进行了对比，取得了一致的结果，从而提供了一种测量高光法金属表面微区粗糙度的新方法。     

Ni-P化学镀层对工件表面粗糙度的影响

表面粗糙度是影响工件性能的一个重要因素,适当减少表面粗糙度值可以改善工件表面的机械特性,为了掌握化学镀后工件表面粗糙度值的变化规律,在同一种Ni-P化学镀镀液中,对经测量具有不同表面粗糙度值的工件,镀上相同厚度的镀层,再测量工件表面粗糙度值,对比两次测量数据,结果发现化学镀后工件表面粗糙度值普遍减小,结合镀层表面微观形状图分析得知,在微观表面的波峰和波谷处存在沉积发生面的面积变化是工件表面粗糙度值普遍减小的原因,再经数学计算得出,表面粗糙度值的减小量随工件原表面粗糙度值增大而增大,减小幅度约为工件原表面粗糙度值的11%.     

基于虚拟仪器技术的表面粗糙度测量仪

介绍了表面粗糙度测量仪的发展历程、现状及发展趋势,研制了基于虚拟仪器开发的一种新的表面粗糙度测量仪,即利用传统的表面粗糙度测量仪与虚拟仪器技术相结合,在计算机上用LabVIEW可视化的虚拟仪器系统开发平台开发出新的表面粗糙度测量系统.该仪器能够同时测量多个参数,实现了粗糙度测量评定一体化.     

TC11钛合金铣削的表面粗糙度建模及有限元分析

对铣削钛合金TC11的表面粗糙度进行研究。建立表面粗糙度的3种预测模型,分析模型与表面粗糙度测量值的拟合情况,并进行信噪比S/N分析和ANVOA分析,得到了各切削参数对表面粗糙度的影响程度的大小以及最佳切削参数组合。提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。仿真结果与试验结果基本一致,表明了该方法的可行性及有效性。     

汽车用钢板表面粗糙度测试方法研究

目的为了满足汽车制造钢板选材和规范汽车钢板进厂检验评价的需求,总结国内外表面粗糙度测量标准的特点,通过与国内外试验室开展比对试验,在积累大量测试数据的基础上,制定出一种汽车板表面粗糙度检测试验方法。方法针对汽车材料试验室钢板表面粗糙度测试的实际需求,设计完整的规范仪器测量条件设置和评价条件选择内容,制定测量汽车板表面粗糙度的100 mm×100 mm正方形试样上的编号、轧向标注和具体测量位置图,规范测试位置;提出试样制备要求;描述关键测试流程要求,形成一套方便测试现场使用的标准化作业程序。结果汽车用毛化冷轧板的表面结构,决定了取样长度分别为0.8 mm和2.5 mm时,表面粗糙度测量值相差不大;热轧板的表面粗糙度测量值,符合随取样长度的增大而增大的规律。结论该试验方法是与ISO国际标准接轨、突出现场实用性,可在汽车行业通用的汽车板表面粗糙度检测试验方法。     

表面粗糙度对残余应力测量结果的影响

压痕应变法是一种测量深度约为0.1mm的表面残余应力测量方法。研究表面粗糙度对残余应力测量结果的影响。结果表明:在先贴片后加载的试验(1),(2)组中,粗糙度为0.55μm的R_x(x方向残余应力)比粗糙度为0.75μm的R_x减小约14 MPa;在先加载后贴片的试验(3),(4)组中,粗糙度为0.55μm的R_x比粗糙度为0.75μm的R_x减小约44 MPa。与(1),(2)组试验结果相比,(3),(4)组中表面粗糙度对压痕应变法测量结果的影响更为显著,表面粗糙度对残余应力测量结果的"削减作用"增强。在工程应用中,大部分构件处于不同的应力状态,因此,表面粗糙度对残余应力测量结果的影响不可忽视。在2219-T87母材试板上,置信度为0.95时,残余应力的置信区间为[-122.515,-113.884 9]MPa。     

基于化学蚀刻检测光学玻璃亚表面损伤深度

目的 提出一种光学玻璃机械加工亚表面损伤深度的检测方法,给光学玻璃超精密抛光的加工深度提供参考依据。方法 首先通过实验分析K9玻璃研磨试样在化学蚀刻过程中亚表面裂纹的结构变化,采用探针式粗糙度仪检测化学蚀刻表面的裂纹深度,并探讨探针半径和化学蚀刻时间对裂纹深度测量结果的影响,建立以蚀刻表面峰谷粗糙度(PV)表征亚表面裂纹深度的测量条件。然后利用激光共聚焦显微镜检测化学蚀刻表面PV粗糙度,确定光学玻璃的亚表面裂纹深度。最后采用截面抛光法直接检测光学玻璃的亚表面裂纹深度,验证上述两种检测方法的可靠性。结果 以蚀刻表面PV粗糙度表征亚表面裂纹深度的测量条件为,测量介质须在蚀刻表面裂纹开始融合之前有效探测至裂纹底部。针对W18和W40磨粒研磨的K9玻璃试样,采用激光共聚焦显微镜检测蚀刻表面PV粗糙度方法测得的两种试样裂纹深度为12.82 μm和20.45 μm,直接测量方法的测量结果为12.50 μm和19.34 μm。两种方法测量结果的偏差分别为2.56%和5.74%,一致性较好。结论 基于化学蚀刻和激光共聚焦显微镜检测光学玻璃亚表面损伤深度的方法不受表面裂纹宽度限制,满足以蚀刻表面PV粗糙度表征亚表面损伤深度的测量条件,且对试样损伤较小,提高了光学玻璃亚表面损伤深度的测量效率和结果可靠性。     

线接触铣削平面表面粗糙度的实验分析

为了验证线接触铣削平面表面粗糙度的计算方法的正确性,在三轴加工中心上实现了线接触平面铣削加工的比对实验.对实际的工件表面的微观形貌的形成和影响表面粗糙度测量的因素进行了分析.在排除了影响表面粗糙度测量的主要因素后,对其实际的实验工件表面粗糙度进行了测量,并与理论值进行了比较.结果表明:线接触铣削平面表面粗糙度的计算方法与实际情况吻合,可以作为实际加工中切削条件的选择依据.     

接触式与非接触式测量粗糙度方法探讨

就接触式与非接触式的材料表面粗糙度测量方法进行讨论，利用触针式表面形貌仪和白光干涉仪对6种不同粗糙度的标准样块进行了表面粗糙度测量。分析了两种测量方法的原理及其优缺点，其中接触式测量方法具有测量数据稳定、操作简单、测量范围大的特点，但有局限性。而非接触测量方法可以弥补接触式测量方法的不足，具有无损伤、精度高、速度快的特点。对比发现，对于6种标准样块而言，触针式表面形貌仪与白光干涉仪测量结果相近，白光干涉仪测量结果略高于触针式表面形貌仪，但均符合测量要求(示值误差不大于5%)。     

Effects of boronizing process on the surface roughness and dimensions of AISI 1020, AISI 1040 and AISI 2714

In this study, the effects of boronizing treatment on material's dimensional changes and surface roughness were investigated. The parameters chosen were substrate material composition, surface roughness before boronizing treatment, and boronizing time. The AISI 1020, AISI 1040 and AISI 2714 were chosen as substrate materials whereas Ekabor I was selected as boronizing powder. Materials were boronized at 900 °C by using a solid boronizing method for 2 or 4 h. The gradual growth of boride layer on the surface, dimensional changes and their effects on surface roughness were investigated. Variations in topographical surface roughness were determined by SEM. With the boronizing treatment, dimensional increases of the material's were observed. The dimensional increase was one fifth of boride layer thickness for AISI 1020 or AISI 1040, whereas it was one third of boride layer thickness for AISI 2714. Boronizing treatment had also a significant effect on surface roughness of materials. A “threshold roughness” term was defined in our study. This term is a surface roughness value for smooth surfaces, which received boronizing treatment. For the same material and with the same boronizing conditions, the threshold roughness value was achieved after boronizing, when surface roughness of material was below the threshold roughness value, before boronizing was applied. However, when surface roughness of a material was above that threshold roughness value, surface roughness value decreased with boronizing treatment. The thereshold roughness value depended on substrate material composition and boronizing parameters.     

强流脉冲电子束对TC4钛合金表面形貌的影响

采用强流脉冲电子束对TC4钛合金表面进行处理,研究了电子束处理后TC4钛合金的表面形貌、表面粗糙度变化。结果表明,电子束处理对表面粗糙度的影响与预处理试样表面状态有关:当预处理试样表面粗糙度大于0.031μm时,电子束处理后其粗糙度降低,在该条件下表面层的缺陷较多,表面熔化占主导作用;当预处理试样表面粗糙度为0.031μm时,电子束处理后粗糙度增大,此时表面熔坑形成占主导作用。因此电子束处理有增加或减小粗糙度的双重特性,这取决于表面熔化和熔坑形成两种机制的强弱状态。当预处理试样的粗糙度大于0.468μm时,由于电子束处理过程中的热力耦合过程,处理后表层极易形成裂纹。     

PCD刀具前刀面焊后抛光试验研究

通过3因素4水平正交试验,研究PCD刀具热损伤层的布轮抛光去除工艺参数对PCD刀具前刀面表面粗糙度变化的影响规律。试验结果表明:粗糙度变化随转速增大先增大后减小,随压缩量增大先增大后减小再增大,随抛光时间延长先增大后减小。同时,建立三元二次粗糙度变化值预测模型,分析布轮转速、压缩量、抛光时间对粗糙度变化值的影响程度。结果表明:布轮转速对粗糙度变化值的影响最大,压缩量的次之,抛光时间的最小;布轮转速、压缩量、抛光时间与粗糙度变化值的相关性比较显著,且粗糙度变化值预测模型与试验数据的拟合效果较好。      

甲烷浓度对CVD金刚石膜表面粗糙度的影响

研究了化学气相沉积金刚石膜时甲烷浓度与金刚石膜表面粗糙度的关系。结果表明，随甲烷浓度的增加金刚石膜表面粗糙度下降。表面粗糙度主要由金刚石膜的晶粒大小和二次形核决定，晶粒越细，表面粗糙度越低，在金刚石晶界二次形核及长大，也促使金刚石膜表面粗糙度降低。     

加热温度和保温时间对镜面纯铁表面粗糙度的影响

精密零件的扩散连接中针对主要扩散工艺参数对镜面纯铁的表面粗糙度影响,选取99.99%的纯铁为研究对象,分别研究了加热温度和保温时间对纯铁表面粗糙度的影响.结果表明,在550℃以下,保温1 h,温度对纯铁表面粗糙度影响不大,在10 nm之内,但有增大趋势,在550℃以上时,纯铁表面粗糙度缓慢增大,直到912℃,纯铁发生多晶型转变,表面粗糙度有突变,由原来的几个纳米突变到700 nm,在400℃时保温时间从60~240 min,表面粗糙度变化非常小,说明在此温度下保温时间对表面粗糙度影响有限.     

Surface roughness prediction of flow-formed AA6061 alloy by design of experiments

Design of experiments has been used to study the effects of the main flow-forming parameters such as the speed of the mandrel, the longitudinal feed, and the amount of coolant used on the surface roughness of flow-formed AA6061 tube. A mathematical prediction model of the surface roughness has been developed in terms of the above parameters. The effect of these parameters on the surface roughness has been investigated using response surface methodology (RSM). Response surface contours were constructed for determining the optimum forming conditions for a required surface roughness. The developed prediction equation shows that the longitudinal feed rate is the most important factor that influences the surface roughness. The surface roughness was found to increase with increase in the longitudinal feed and it decreased with decrease in the amount of the coolant used. The verification experiment carried out to check the validity of the developed model predicted surface roughness within 6% error.     

粗糙度对风力机翼型气动性能影响的研究

为了得到粗糙度对翼型气动性能的影响,采用CFD数值模拟,研究了S809翼型布置粗糙度时的气动性能,得到了其敏感粗糙度;模拟计算了翼型吸力面和压力面分段布置粗糙度时,翼型升、阻力的变化;采用对称加厚的方式对S809翼型进行钝尾缘修型,并对最优修型和原始翼型气动性能进行了比较。结果表明:粗糙度0.5 mm是S809的敏感粗糙度,吸力面距离前缘5%、55%弦长位置和压力面相距45%、65%弦长位置是翼型粗糙度敏感位置;钝尾修型2%弦长为最优,修型之后的升力在布置粗糙度后有明显提升,综合指标数表明:改型翼型相比于原始翼型具有相对较低的粗糙度敏感性。     

初始表面粗糙度对沟槽织构摩擦性能的影响

目的探究初始表面粗糙度大小对激光沟槽织构化表面摩擦性能的影响规律。方法采用脉冲光纤激光器在不同粗糙度的45#钢试样表面制备具有不同深度、规则排列的沟槽织构,利用摩擦磨损试验机进行销-盘式往复摩擦试验,研究初始表面粗糙度对沟槽织构化表面摩擦系数的影响规律,以及不同初始表面粗糙度条件下,激光沟槽织构化表面的摩擦学行为。结果沟槽织构能够有效降低表面的摩擦系数,初始表面粗糙度、载荷和速度的大小对沟槽织构的润滑减摩性能有较大影响。在较低的载荷下,沟槽织构能有效提高表面的流体动压润滑效应;在较高的载荷下,沟槽织构能够有效改善表面的边界润滑性能。存在最优初始表面粗糙度,使得摩擦系数达到最小,初始表面粗糙度最优值的大小应根据载荷和速度大小来确定。结论根据摩擦副表面的载荷和速度工况条件,合理优化初始表面粗糙度能使沟槽织构获得较为理想的润滑减摩效果。