各向異性機械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評定.pdf

1、機械加工表面模擬是近30年逐漸成為多學科與工程應用領域的研究熱點。機械加工表面的形貌特征與機械零部件的接觸性能密切相關，準確生成、獲取機械加工表面形貌的數(shù)據(jù)，是研究機械結合面微觀接觸理論和結合面基礎特性參數(shù)理論計算的基礎和前提。為了模擬機械加工表面微觀形貌，本文研究了基于分形理論的機械加工表面生成方法、紋理生成方法和表面評定方法。
　　首先，對機械零件的加工表面進行實驗測量，獲取機械加工表面的微觀形貌和三維數(shù)據(jù)，對實測的機械加工表

2、面的形貌做頻譜分析，證實了機械加工表面具有各向異性的特征，表明運用分形理論建立分形模型來模擬機械加工表面是可行的，且是必要的。在獲取機械加工表面形貌后，進行了圖像處理，采用全覆蓋法計算得出了機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，對機械加工表面的主要分形建模方法做了分析比較，選擇了適合于本文的頻譜合成法進行粗糙表面的模擬，該方法可通過控制分形參數(shù)數(shù)D和G得到所需的各向異性分形表面。接著對機械加工表面紋

3、理特征進行了分析，建立了條紋狀紋理和圓環(huán)狀紋理的數(shù)學模型，模擬生成了反映銑削加工方法的紋理表面。本文對粗糙表面和紋理表面進行歸一化處理后，通過對紋理表面添加比例因子，將兩表面進行合成處理，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，通過三維點云數(shù)據(jù)配準算法對模擬生成的粗糙表面與實測加工表面進行配準，接著分別提取了模擬生成的粗糙表面與實測加工表面的輪廓做了定性的對比分析，并對兩個表面的三維數(shù)據(jù)進行定量誤差