表面形貌区域法分析评定算法及软件系统研究

论文摘要

零件表面形貌是加工制造过程中多种因素综合作用的结果,它对零件的使用性能有重要影响。准确的测量并评价零件表面的形貌特征是表面计量领域的重要课题,也是新一代GPS体系的主要研究内容之一。随着现代制造技术的发展、制造水平和功能质量要求的提高,表面结构二维测量、分析、评定,已经不能满足对零件表面结构的完整表征要求,针对表面形貌在高度、空间等方面的表面结构进行区域法分析、评定和表征研究及标准化面临迫切的实际需求。本文研究用于区域法分析的实用分析评定软件,对于推动我国制造业水平的发展具有重要意义。本文主要研究内容和工作如下:研究了表面形貌的轮廓与区域滤波技术,重点探讨了样条轮廓滤波、样条小波滤波和高斯滤波的原理及算法实现,研究开发的样条小波滤波软件在企业进行了试点应用,效果良好。以ISO4287和ISO25178系列标准为基础,分析了轮廓参数与区域参数的类别及表征意义,对空间参数及混合参数的计算进行了详细阐述,给出了高度参数的离散计算方法并对其准确性进行了验证。基于VC++6.0软件平台对应用软件进行设计开发,采用可切换视图的单文档框架结构将表面形貌轮廓与区域分析评定功能集成到各自的界面,使用OpenGL图形接口技术实现了表面形貌的立体显示及动态观察。最后,使用英国国家物理实验室（NPL）的标准数据及标准软件对应用软件进行了测试,并将应用软件与Taylor Hobson公司的表面形貌分析软件TalyMap进行了比对,验证了其分析评定结果的准确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文目的及主要研究内容
• 2 表面形貌特征提取方法
• 2.1 二维轮廓滤波技术
• 2.2 三维形貌滤波技术
• 2.3 本章小结
• 3 表面形貌评定参数
• 3.1 表面轮廓参数
• 3.2 区域参数
• 3.3 本章小结
• 4 软件系统设计
• 4.1 软件系统框架设计
• 4.2 软件系统功能模块设计
• 4.3 标准的数据格式
• 4.4 滤波及参数计算的DLL 文件制作
• 4.5 图形显示
• 4.6 本章小结
• 5 软件系统测试
• 5.1 参数离散算法准确性验证
• 5.2 二维轮廓分析评定功能测试
• 5.3 三维形貌分析评定功能测试
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读学位期间发表学术论文目录
• 附录2 相关的程序