超精密加工表面的功率譜密度與分形表征技術(shù)研究.pdf

1、超精密加工技術(shù)是先進制造技術(shù)領(lǐng)域的前沿課題,已經(jīng)成為各個行業(yè)在國際競爭中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)。它對國防、航空航天、核能及國民經(jīng)濟各高新技術(shù)領(lǐng)域的精密零件的研制具有重要作用。探討超精密技術(shù)的優(yōu)劣,主要是對加工得到零件的表面質(zhì)量來進行評價,這就要求對加工表面進行合理的表征,因此,測量和表征在超精密加工中占有重要作用。在本課題中,首先應(yīng)用Nanoscope-III(Dimension3100)原子力顯微鏡和TaylorsurfCCI2000光學(xué)

2、干涉輪廓儀對超精密磨削和車削表面進行測量,得到表面的三維微觀形貌和數(shù)據(jù)。然后分析總結(jié)了傳統(tǒng)粗糙度、功率譜密度和分形理論在表面表征中的優(yōu)缺點,并采用功率譜密度和分形理論對超精密加工表面進行表征。以空間波長為橫坐標(biāo)輸出功率譜密度圖,簡單直觀地分析加工表面空間波長分布及其在表面所占的比重。分別利用結(jié)構(gòu)函數(shù)法和變分法計算二維、三維分形維數(shù),通過結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線在雙對數(shù)坐標(biāo)中的擬合直線的斜率,判斷出超精密加工表面具有分形特征。因為不同加工方法和不同工