一种表面微观形貌的主动重构方法

基于随机过程理论对机械零件表面微观形貌重构,所得形貌在全局上满足高度与自相关两统计分布,但不能对局部形貌进行预测与控制,给界面性能有效预测带来了困难.针对此难题,提出基于高度与自相关分布等效原理,以兴趣点作为目标点、兴趣点相邻点作为普通点,以目标表面斜率、曲率等为约束条件,通过交换目标点高度、对普通点进行高度重排,实现...     

机械加工表面形貌评定的多尺度分析方法

机械加工表面形貌是加工工艺信息和零件功能信息的载体.分析表面形貌进而表征是实现现代制造系统闭环工作的一种潜在方法.本文介绍了机械加工表面形貌评定的多尺度分析方法的起源和发展.在简单地回顾多尺度分析理论后,应用离散二进小波变换对一个数值例子进行了分析.结果表明,多尺度分析方法适用于传统的表面计量评定.在随后的讨论中可以看到,在多尺度分析理论框架内建立新的评定标准也可克服传统方法的种种缺陷.     

结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法

为了实现微观表面粗糙峰特征参数的获取,提出了一种结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法。该方法用小波分析从原始表面形貌数据中提取反映表面粗糙度的数据,然后用分水岭分割法对粗糙度数据进行粗糙峰分割,再通过曲面拟合获得表征每个粗糙峰的参数,最后通过统计得到整个粗糙表面的特征参数。将该方法用于分析玻璃微球的微观表面粗糙峰特征参数,获得了与传统方法接近的结果。     

评价工程表面的一种基于小波的多尺度方法

表面形貌与表面特征的研究是当前工程领域最具吸引力的一个课题。对于工程表面评价提出了一个多尺度估计的方法。在用小波对表面形貌进行分离的前提下,定义了两个统计参数来对表面粗糙程度进行表征。多尺度分析为表面表征提供了一个全新的视角,具有简洁、直观的特点。     

车削粗糙表面形貌的小波频谱分析

为解决分析过程中出现的频率混淆与错误频率产生的问题,对小波变换信号的频谱分析算法进行改进,采用自定义组合函数的方式验证改进算法的正确性与可行性。将信号处理的改进算法应用于车削表面形貌信号的处理,对表面形貌复杂信号进行频带划分,对各频带重构信号进行频谱分析,最终实现信号各频带信号的提取与表征。结合车削加工表面粗糙度形成的各影响因素,得到各频带信号与影响因素之间的对应关系,为改善车削加工表面的粗糙度提供了理论支持。     

基于多尺度理论的三维表面形貌表征研究

首次将多尺度理论应用于三维表面形貌表征,采用不同的观察尺度对原始表面进行最小二乘、Motif法过滤,得到多尺度基面和多尺度表面,并基于WM函数进行图形、粗糙度参数表征研究。研究发现:多尺度理论的应用可以将形状偏差和波纹度视为某相对较大观测尺度下的粗糙度,并成功定量过滤,从而有效地解决传统粗糙度表征中形状偏差和波纹度的影响,提供一种契实可行的用于表征表面形貌和评定表面功能的理论或方法,更加准确地表达三维表面特性与其表面形貌参数的基本关系。     

滚动轴承零件表面的小波模拟与表征

建立了模拟粗糙表面的小波模型,该模型可生成各向同性高斯表面、各向异性高斯表面;分析了模拟表面的统计参数和自相关函数;验证了该模型的正确性和有效性。小波模型与Johnson转换系统结合,模拟了给定偏态、峰态的非高斯表面,结果显示目标值和模拟值吻合。另外,将支承面曲线从二维推广到三维,研究表明三维支承面曲线能够更加准确反映表面真实信息;定义的粗糙峰曲线和空穴曲线为未来研究粗糙表面微润滑、微摩擦、微磨损提供基础。     

多尺度表面形貌的功能评定与控制

多尺度表面中,不同加工过程形成的纹理成分具有不同的粗糙度尺度和性能。多尺度表面形貌的功能评定,关键是识别不同的纹理成分,描述其功能属性。基于概率曲线和支承率曲线,提出一种多尺度表面形貌的功能评定方法,并研究了表面形貌的加工控制问题。对平台珩磨缸套表面的功能评定与控制研究表明,这种多尺度表面的功能评定方法是可行的。以ISO13565-3粗糙度参数为纽带,建立联系表面功能与加工工艺的经验模型,可以实现面向功能的表面质量控制。     

基于LabVIEW的机械故障信号小波包分解和重构

给出了一种基于LabVIEW快速实现信号的小波包分解和重构的方法.在LabVIEW的高级信号处理工具箱中包含了小波包信号分解和重构的模块,利用这些模块快速实现了小波包分解和重构,针对现在利用这些模块进行编程的资料有限,编译了相关的小波包分解和重构程序,以便于虚拟仪器的架构和故障的快速诊断.最后用仿真信号进行了小波包的分解和重构,证实了该办法的可行性.     

基于小波变换的多尺度自配准纹理分析

图像分析中多尺度分析与自配准性质与人类视觉相关联，是纹理分析的重要工具。利用小波变换和傅里叶变换对纹理图像进行二次变换域分析构造具有多尺度自配准性质小波系数频谱，然后根据小波系数性质与物理意义对算法进行优化，最后通过小波系数频谱的投影提取图像的纹理特征。利用图像检索与树状结构小波和傅里叶变换方法进行了对比，实验结果表明小波系数频谱具有良好的纹理分析能力。     

基于灰度共生矩阵的粗糙表面几何形貌相似性研究

在加工工艺相同的条件下获得待分析表面试样;通过三维表面形貌仪测量获取粗糙表面的几何形貌数据,基于小波变换的方法实现表面形貌的多尺度分解,并滤除基准面;通过灰度共生矩阵方法,计算表面的二阶距/能量、熵、对比度、均匀度四个特征值,进行粗糙表面几何形貌特征值的分析和比较。经小波分析及灰度共生矩阵计算后可知,相同加工参数下的原始表面及各尺度下表面几何形貌的二阶矩/能量、熵、对比度和均匀度都具有很高的相似性,且最大误差<10%。通过试验数据得出:在相同的加工方法及相同加工参数下获得的粗糙表面,其几何形貌在各个尺度之下都具有很高的相似性,为同类型表面的计算机建模及后续分析提供了依据。     

轴类零件机械光整加工表面条纹形貌的研究

为了研究轴类零件光整加工时磨粒的轨迹是否影响加工效果,将车床改造为工件和工具轴线在空间交错的加3-系统。该加工系统可以使工件上的轨迹角度在±40。范围内变化,角度变化范围越大,加工效果越好。通过对工件转速、工具头转速、进给量3个因素做正交试验表明,在考察范围内3个因素加工工件的效果变化不大,加工效果稳定,工件上每个点的单位加工时间t。越长,表面粗糙度越小。     

小波变换去噪处理在曲面重构中的应用

介绍了小波变换去噪在曲面重构中的应用,首先对含噪声的原始曲面型值点数据进行小波分解,以提取小波低频分量,实现小波变换去噪处理,然后应用UG软件中的NURBS进行曲面重构。采用工程实例对小波去噪方法在曲面重构中的应用进行了验证,结果表明该方法能够提高曲面重构的精度与效率。     

基于Geomagic的曲面CAD模型重构

随着逆向工程的发展,越来越多的产品采用逆向制造。以冲压件为例,讲述了Geomagic、UG软件进行逆向参数化建模的设计思路和应用特点。使用Geomagic软件将获取的制件表面数据进行预处理,并基于NURBS曲面对制件进行自由曲面重构及误差分析,最后在UG中完成曲面局部重构及实体建模。表明,应用Geomagic、UG软件相互结合,可以进行曲面快速重构,大大缩短了设计周期,提高了研发效率。     

基于锥束CT切片图像的复杂零件三维表面重构

根据锥束CT切片图像的特点，提出了一种面向复杂零件的三维表面重构新方法：首先采用3D亚体素边缘检测算法提取序列切片图像的高精度封闭轮廓，并重构出切片轮廓的拓扑信息，然后采用一种改进的基于截面属性的轮廓分割算法得到若干组局部结构轮廓集，最后对这些轮廓集进行叠加与拼合，形成零件的整个三维表面。实验结果表明，该方法分割轮廓准确，稳定性好，对具有复杂内外结构的零件，可确保其重构结果的拓扑正确性。     

基于原始曲面信息的变形网格的曲面重构

为了对有限元分析后的模型进行干涉检查和再分析,需对变形后的网格重建实体模型。基于原始曲面的信息,对变形后的网格进行区域分割,针对分割后的每个特征区域,分别对二次曲面和B-样条曲面采用了不同的重构方法。对于二次曲面,提出了一种基于等参数线的二次曲面参数提取的方法;对于B-样条曲面,给出了一种误差控制的B-样条曲面拟合的多步迭代方法。基于原始模型的拓扑结构,对重构后的曲面进行裁剪缝合得到变形后的实体模型。由于利用了原始曲面信息,使得曲面重构得以简化。实验表明,基于原始曲面信息的曲面重构方法可以快速有效地重构出任意复杂拓扑结构的变形后的曲面。     

基于多尺度张量分解的点云结构特征提取

针对传统点云处理算法弱特征提取与抗噪声能力之间的矛盾,提出了一种基于多尺度张量分解的点云结构特征提取算法。首先,利用张量矩阵奇异值分解进行采样点特征显著性编码;然后,将法向(切向)一致性测度与罗曼诺夫斯基准则相结合求取采样点最优邻域,以提高采样点特征识别的可靠性;最后,利用最小生成森林进行特征点遍历,构建点云结构特征曲线。实验结果表明,该算法可以实现复杂点云结构特征的有效识别。     

基于UG的曲面零件的造型设计与数控加工仿真研究

文中利用成熟的UG三维造型功能、仿真加工功能、及后置处理程序生成功能,实现了从曲面零件产品造型设计到曲面产品仿真加工的虚拟设计过程。节省了编程时间,并为实际加工提供了刀路轨迹和参数设置,为真实的曲面轮廓的数控加工做好了技术准备。     

基于CATIA的逆向工程中的曲面重建

曲面模型的建立是逆向工程技术中极为关键的一步。本文通过一个具体实例,介绍了如何利用CATIA V5逆向工程模块调入点云,经过滤、网格化,到创建扫描线、生成曲线、填充曲面最后建立起曲面模型的数据处理过程,为读者提供了一种逆向工程中曲面重建的基本方法。     

面向磨损表面修复的汽车零部件再制造技术研究

介绍了国内外汽车零部件再制造技术的研究现状,把表面修复技术应用于汽车零部件再制造中,并通过分析磨损表面修复层的各种性能,证明了该技术能明显提高再制造零部件的质量与性能.