各向異性機(jī)械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評(píng)定

1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)1208020206碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文各向異性機(jī)械加工各向異性機(jī)械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評(píng)定粗糙紋理表面的分形建模方法及評(píng)定曹亞男曹亞男學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科名稱：機(jī)械電子工程機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：師：王雯教授教授申請(qǐng)日期：期：2015年3月各向異性機(jī)械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評(píng)定曹亞男西安理工大學(xué)萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要I論文題目論文題目:各向異性機(jī)械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評(píng)定各向異性機(jī)械加工粗糙

2、紋理表面的分形建模方法及評(píng)定1學(xué)科專業(yè)：機(jī)械電子工程學(xué)科專業(yè)：機(jī)械電子工程研究生：曹亞男研究生：曹亞男簽名：簽名：指導(dǎo)教師：王指導(dǎo)教師：王雯教授教授簽名：簽名：摘摘要機(jī)械加工表面模擬是近30年逐漸成為多學(xué)科與工程應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。機(jī)械加工表面的形貌特征與機(jī)械零部件的接觸性能密切相關(guān)，準(zhǔn)確生成、獲取機(jī)械加工表面形貌的數(shù)據(jù)，是研究機(jī)械結(jié)合面微觀接觸理論和結(jié)合面基礎(chǔ)特性參數(shù)理論計(jì)算的基礎(chǔ)和前提。為了模擬機(jī)械加工表面微觀形貌，本文研究了基于分

3、形理論的機(jī)械加工表面生成方法、紋理生成方法和表面評(píng)定方法。首先，對(duì)機(jī)械零件的加工表面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，獲取機(jī)械加工表面的微觀形貌和三維數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)測(cè)的機(jī)械加工表面的形貌做頻譜分析，證實(shí)了機(jī)械加工表面具有各向異性的特征，表明運(yùn)用分形理論建立分形模型來(lái)模擬機(jī)械加工表面是可行的，且是必要的。在獲取機(jī)械加工表面形貌后，進(jìn)行了圖像處理，采用全覆蓋法計(jì)算得出了機(jī)加工表面的三維分形維數(shù)，為粗糙表面的模擬提供了分形參數(shù)。其次，對(duì)機(jī)械加工表面的主要分形建模方法

4、做了分析比較，選擇了適合于本文的頻譜合成法進(jìn)行粗糙表面的模擬，該方法可通過(guò)控制分形參數(shù)數(shù)D和G得到所需的各向異性分形表面。接著對(duì)機(jī)械加工表面紋理特征進(jìn)行了分析，建立了條紋狀紋理和圓環(huán)狀紋理的數(shù)學(xué)模型，模擬生成了反映銑削加工方法的紋理表面。本文對(duì)粗糙表面和紋理表面進(jìn)行歸一化處理后，通過(guò)對(duì)紋理表面添加比例因子，將兩表面進(jìn)行合成處理，最終模擬生成了能夠反映一定加工方法并且呈各向異性的粗糙表面。最后，通過(guò)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法對(duì)模擬生成的粗糙表面

5、與實(shí)測(cè)加工表面進(jìn)行配準(zhǔn)，接著分別提取了模擬生成的粗糙表面與實(shí)測(cè)加工表面的輪廓做了定性的對(duì)比分析，并對(duì)兩個(gè)表面的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行定量誤差分析，得出了誤差曲面，并計(jì)算了均方根誤差。所得的誤差曲面基本上都在0附近，均方根誤差為0.004994μm。結(jié)果表明，模擬生成的粗糙表面比較逼近實(shí)際機(jī)械加工表面形貌，驗(yàn)證了所提方法的正確性和有效性。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：分形；機(jī)械加工表面；紋理；各向異性；配準(zhǔn)1本文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（NO:51275407）