新一代GPS操作技术在纳米粗糙度评定中的应用

基于新一代GPS标准体系中的操作和操作算子技术对纳米粗糙度的测量与评定规范进行了研究,以离线分析扫描电子显微镜（SEM）图像方法测量与评定线边缘粗糙度为例给出了相应的操作和操作算子,为规范纳米粗糙度的测量和评定过程提供了一条可行之路。     

基于MATLAB GUI的表面粗糙度评定算法的实现

表面粗糙度评定算法及系统的实现是表面形貌测量方法应用的关键.针对这一问题,首先对比分析了表面粗糙度评定中高斯滤波和B样条小波分解两种算法.在此基础上基于MATLAB GUI(Graphical User Interfaces,GUI)研究并实现了表面粗糙度评定系统;实验和分析表明,实现的两种滤波方法均能满足表面形貌分析的精度要求,所实现的系统直观易用、结果可靠.     

高斯滤波在三维表面评定中的应用

表面粗糙度是影响物质表面技术性能的重要物理特征之一,随着现在工程表面要求的不断提高,二维评定已不能满足要求.高斯滤波为当今用滤波技术中的主要方法.本文分析了高斯滤波法在评定三维表面信息时的数学模型并给出高斯滤波本身的不足.为克服其缺点,本文引入了稳健高斯滤波原理并给出算法,最终通过实验证明了其有效性.     

表面综合形貌误差的灰色分离方法

工件表面综合形貌误差由表面粗糙度、表面波纹度和形状误差等成分组成,各成分对工件的使用性能有着不同程度的影响.各种误差成分的无失真提取是进行表面综合形貌评定的核心和关键.本文将灰色误差理论应用到表面综合形貌评定中,提出了表面综合形貌误差的灰色分离方法,应用灰色动态滤波将表面形貌误差分离为表面粗糙度、表面波纹度和形状误差三项之和.该方法不要求被测表面的原始采样数据服从典型分布,可以对少数据表面轮廓进行误差分离,而且分离过程中不损失原始数据.仿真结果表明,灰色动态滤波是进行表面综合形貌误差分离的有效方法,其误差分离的结果与现行高斯滤波法具有良好的一致性.该方法可以作为国际标准的高斯滤波法的一种补充.     

滤波与提取、拟合及评估操作之间的关系

实际工件的轮廓信号可以用傅立叶级数来逼近,应用滤波技术可以分离出所需要的频率成份。在GPS算子技术中,滤波操作直接受到提取操作的影响,它们之间的关系可以通过滤波截止波长与提取最大采样间隔来体现。以圆度误差评定为例,分析了滤波截止波长的变化对测量结果的影响,得出了滤波与拟合、评估之间的关系。据此,给出了形位误差评定时选取滤波截止波长的几条原则。     

双密度小波在表面形貌信号分离中的应用

小波的时频分析特性,使其在表面功能评定中克服了传统滤波方法的缺陷,可以合理实用地评定表面,但现有的小波模型中存在着滤波结果与测量原始数据的起始采样点位置有关的缺点,为此提出了一种双密度小波变换的表面形貌分离的新方法,用于工程表面的分析,实现了对表面特征平移不变的提取,提高了分离粗糙度、波度等频率成分的准确性。     

基于小波分析的稳健滤波技术

小波分析具有良好的时频局部性,在工程表面计量中取得了广泛的运用。在分析小波滤波提取粗糙度评定基准稳健性时,发现小波滤波方式存在与标准高斯滤波方式相同的稳健性差问题。为此,提出一种基于M估计理论的稳健小波滤波方法,列举了四种备选稳健估计权函数,并给出了一种稳健估计权函数调节参数的设置方法。仿真实验和实测实验结果表明,该方法提高了小波滤波方式的稳健性,抑制了异常点对表面评定基准提取的影响。     

新一代GPS操作技术在平面度误差评定中的应用

现代产品几何技术规范(GPS)中提出的操作及算子技术,为实现几何产品检验/认证过程的数字化和规范化提供了必要的技术基础。文章在阐述GPS操作及操作算子技术的基础上,进一步以平面度误差的评定为例,详细分析了传统的平面度误差评定方法中存在的不足,研究并分析了基于GPS的平面度误差数字化评定的实现思路及关键技术。     

高斯滤波技术提取表面粗糙度信息

在传统高斯滤波理论的基础上,提出稳健高斯滤波算法,引入M估计中的权函数对高斯滤波进行稳健处理,并结合高斯滤波逼近理论,在高斯滤波稳健算法基础上,构建高斯滤波的算法模型和零件表面形貌特征模型。利用MALTAB软件编程和仿真模拟系统,模拟出零件表面原始轮廓信号,并采用simulink系统仿真设计出FIR型数字高斯滤波器。将原始轮廓信号通过高斯滤波器,通过一次有效滤波分离提取出零件表面的粗糙度信号和滤波中线,实现高斯滤波的过程,提取粗糙度信息来评定零件表面质量。     

基于新一代GPS的同轴度误差评定关键技术研究

现代产品几何技术规范(GPS)提出的操作及操作算子技术,为实现产品几何误差的数字化计量提供了必要的技术基础.研究分析了同轴度误差评定中的操作算子构成及选用原则,并给出最小二乘评定的数学模型.通过实例实现了阶梯轴的同轴度误差的数字化评定过程.     

The optimization of the surface roughness in the process of tangential turn-milling using genetic algorithm

Turn-milling is a relatively new process in manufacturing technology, where both the workpiece and the tool are given a rotary movement simultaneously. This paper presents an approach for optimization of cutting parameters at cylindrical workpieces leading to minimum surface roughness by using genetic algorithm in the tangential turn-milling process. During testing, the effects of the cutting parameters on the surface roughness were investigated. Additionally, by using genetic algorithms for each of the cutting parameters (depth of cut, workpiece speed, tool speed and feed rate) minimum surface roughness for the process of tangential turn-milling was determined according to the cutting parameters.     

PCD刀具切削时的超越性加工现象及其判别标准的研究

发现了ＰＣＤ刀具切削时出现的用较高表面粗糙度的刀具可以加工出较低表面粗糙度的工件这一与传统切削理论相反的超越性加工现象，并对这一现象的判别标准进行了研究。     

车床切削加工表面异常波纹分析

车床利用不同类型的刀具加工回转体外表面 ,刀具移动的速度和主轴转动的速度是影响转体表面加工精度和粗糙度的主要因素。即使在正常控制状态下 ,零件表面仍然出现异常波纹。分析和判断异常波纹的产生原理 ,就可有效地排除异常波纹 ,从而保障加工零件的表面粗糙度     

基于HHT变换的微晶玻璃超光滑表面抛光工艺技术研究

为了稳定地获得高质量的微晶玻璃超光滑表面,采用一种先进的超光滑表面抛光方法——定偏心浸液式抛光方法。首先分析了微晶玻璃的性能和微观结构,得出实现其超光滑表面抛光所必须的技术条件;然后,论述了浸液式超光滑表面抛光方法的基本原理及其抛光工艺过程。采用该方法稳定地获得了亚纳米量级粗糙度的超光滑表面,粗糙度达到Ra0.3nm;最后,采用HHT方法,通过粗糙度分布曲线到Hilbert谱的数学变换,得出主要抛光工艺参数与表面粗糙度之间的相互影响关系。结果表明,HHT用于超光滑表面的检测和评价,对实际抛光过程提出有效指导,有助于获得高质量的超光滑表面。     

基于正交试验法的CBN刀具车削表面粗糙度研究

基于CBN刀具的淬硬钢车削加工工艺,能否顺利替代传统的半精车、表面淬火后外圆磨加工工艺,其中重要的一点是新工艺技术必须能保证原有工艺技术的质量,还要求提高效率.在与企业的生产实际中采用正交试验法,找出基于CBN刀具加工影响表面粗糙度的主要因素,同时试验CBN刀具代替磨削加工的可行性.通过对试验数据的直观、方差分析,基于CBN刀具的硬车削加工工艺能满足产品加工的要求,且走刀量是影响表面粗糙度的主要因素.     

三维表面粗糙度的表征和应用

表面粗糙度会直接影响零部件的耐磨性、密封性以及抗腐蚀性等,是评定机械加工和产品质量的重要指标。现代科技水平的不断提高对零件表面性能的要求也日益严苛。传统的二维表面粗糙度的测量和表征已经不再能够满足技术发展的要求,三维表面粗糙度由于能够更加全面、真实地反映工件表面的状态而受到人们的重视,成为研究热点。本文回顾了三维表面粗糙度的发展历史,系统地介绍了三维表面粗糙度参数及标准的发展现状,分析了表面形貌与功能特性的联系,概述了三维粗糙度参数在制造业、生物医疗、摩擦学与材料科学等领域的广泛应用,并进一步指出了三维表面粗糙度表征和应用的发展方向。未来随着相关研究(比如,三维测量的溯源性、重复性、参数表征体系等问题)的深入以及三维表面测量手段的发展,三维表面粗糙度参数也将不断完善和推广,并更多地与实际功能相结合来预测并指导生产,确保工件的表面质量。     

Optimization of abrasive flow polishing process parameters for static blade ring based on response surface methodology

Static blade ring process technology is a key part for gas turbine manufacturing, and the surface quality of the static blade ring has great influence on a gas turbine. To improve surface roughness of static blade ring, abrasive flow polishing process technology is studied. First, the range of extrusion pressure is obtained by using ANSYS software to analyze the blade deformation. Then a simplified model of surface roughness is estabalished according to experimental results and ANOVA’s results. At the same time, the optimal polishing parameters are confirmed through the response surface methodology. Finally, the polishing experiment is carried out by using the optimal polishing parameters. The experimental results demonstrate that the surface roughness of static blade ring decreased greatly (nearly 14.7%) compared with result using normal parameters.     

CVD金刚石薄膜涂层刀具精密切削表面质量的研究

CVD金刚石薄膜刀具的表面粗糙度和加工过程中的切削用量是影响加工工件表面质量的关键因素.为改进CVD沉积工艺,减小金刚石薄膜表面粗糙度,提出了合理控制沉积气压的新工艺方法,并通过切削试验研究了不同沉积工艺下制备的CVD薄膜涂层刀具和加工过程中不同切削用量对精密切削表面质量的影响.     

An optimization method of the machining parameters in high-speed machining of stainless steel using coated carbide tool for best surface finish

High-speed machining (HSM) has emerged as a key technology in rapid tooling and manufacturing applications. Compared with traditional machining, the cutting speed, feed rate has been great progress, and the cutting mechanism is not the same. HSM with coated carbide cutting tools used in high-speed, high temperature situations and cutting more efficient and provided a lower surface roughness. However, the demand for high quality focuses extensive attention to the analysis and prediction of surface roughness and cutting force as the level of surface roughness and the cutting force partially determine the quality of the cutting process. This paper presents an optimization method of the machining parameters in high-speed machining of stainless steel using coated carbide tool to achieve minimum cutting forces and better surface roughness. Taguchi optimization method is the most effective method to optimize the machining parameters, in which a response variable can be identified. The standard orthogonal array of L₉ (3⁴) was employed in this research work and the results were analyzed for the optimization process using signal to noise (S/N) ratio response analysis and Pareto analysis of variance (ANOVA) to identify the most significant parameters affecting the cutting forces and surface roughness. For such application, several machining parameters are considered to be significantly affecting cutting forces and surface roughness. These parameters include the lubrication modes, feed rate, cutting speed, and depth of cut. Finally, conformation tests were carried out to investigate the improvement of the optimization. The result showed a reduction of 25.5% in the cutting forces and 41.3% improvement on the surface roughness performance.     

表面粗糙度微观不平度十点高度的不确定度计算

根据表面粗糙度微观不平度十点高度最小二乘检验的基本原理和新一代GPS(Geome trical Product Specification)标准的不确定度理论,提出了一种微观不平度十点高度测量的不确定度计算方法,从而保证了微观不平度十点高度测量结果的完整性和有效性.实验结果表明,微观不平度十点高度的测量结果及其不确定度可以依据ISO 14253-1给出的判定原则,定量地对表面粗糙度进行评定.