基于圖像技術的超精密加工飛刀磨損檢測研究.pdf

1、在超精密加工領域中，為了保證零件的尺寸誤差在亞微米內，表面粗糙度為納米級而不斷地應用新技術，同時也加大對刀具磨損的研究，其原因是刀具磨損將會直接影響產品質量。本文研究對象是香港理工大學先進光學制造中心(AOMC)的超精密五軸聯動自由曲面造型機床PrecitechFreeform705G上的金剛石飛刀(Flycutter)的前刀面，飛刀被用于加工光學器件，加工周期較長(數天)，若沒有及時檢測到刀具磨損已經影響工件表面質量，將會導致加工失效

2、及工時耗費。因此本文就此展開了對金剛石飛刀(Flycutter)的前刀面磨損進行基于數字圖像處理技術的檢測。
　　通過分析飛刀圖像得出，其磨損區(qū)域，背景區(qū)域和未磨損區(qū)域的灰度值有著很明顯的不同，和磨損區(qū)域由外輪廓和內輪輪廓組成，而外輪廓是飛刀的刀刃圓弧。因此根據數字圖像處理技術中的灰度直方圖閾值分割技術，將磨損區(qū)域，背景區(qū)域及未磨損區(qū)域分割出來，得到磨損大致區(qū)域，同時由于切屑及切削液的影響，也會得到偽磨損區(qū)域；通過數字圖像處理技術

3、中的邊緣提取并根據Hough變換擬合飛刀的外輪廓，得到磨損區(qū)域的外輪廓；將外輪廓平移并借助遍歷搜索方法去除未磨損區(qū)域中的偽磨損區(qū)域；根據相關區(qū)域具有聯通性原理和刀具加工過程中磨損區(qū)域具有近似連續(xù)性，使用最小二乘法多項式擬合將磨損區(qū)域連接起來，同時也使用該方法去除和磨損區(qū)域相交的偽磨損區(qū)域，得到磨損區(qū)域，并提取相關參數(磨損面積和磨損寬度)。
　　基于VisualC++編程實現了上面的算法，對PrecitechFreeform705