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机械零件表面宏观与微观几何精度的统一测量与评定方法研究

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 表面测量技术的发展

1.3 表面滤波及评定方法的发展

1.4 本课题研究的主要内容

1.5 本章小结

第2章 宏观与微观几何精度的统一测量

2.1 机械零件表面几何要素的划分

2.2 形状误差测量的分离与提取理论

2.3 表面粗糙度的测量提取理论

2.4 宏观与微观几何精度统一测量理论

2.5 宏观与微观几何精度统一测量实验

2.6 总结

第3章 宏观与微观几何精度的分离方法

3.1 多项式拟合滤波

3.2 高斯滤波法

3.3 不同几何误差分离实验

3.4 本章小结

第4章 小波滤波在不同几何误差分离的应用

4.1 小波分析理论基础

4.2 小波在几何精度分离的应用

4.3 小波滤波对不同几何误差的分离

4.4 两种分离方法的对比

4.5 总结

第5章 评定结果的实验验证

5.1 统一测量实验及误差分离

5.2 评定结果的实验验证分析

5.3 总结

第6章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果

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摘要

机械零件的几何精度是反映机械零件性能的重要指标,主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及波纹度等。形状精度和表面粗糙度分别属于宏观和微观几何精度,由于受到测量装置量程和精度的限制,实现它们的测量需要在不同的仪器上进行,这导致检验效率低、成本高,由于大量程、高精度测量技术的发展,实现宏观与微观几何精度的统一测量已经可以实现。本文主要围绕着如何实现机械零件宏观和微观几何精度的统一测量的与评定展开研究,研究工作包括以下几个方面: 参照国家标准,系统分析了机械零件不同几何要素的划分方法,全面研究了形状精度测量时提取方案的选择方法及表面粗糙度测量时测量参数的设置方法,基于此提出了满足宏观精度和微观精度统一测量的测量参数设置原则,并设计了兼顾大范围和高精度的测量方案。 根据宏观几何误差与微观几何误差的特点,将多项式拟合法及高斯滤波法应用于不同几何误差的分离,经实验验证分离效果并不理想,因此引入了小波分析的方法,分析了小波多分辨分析在表面不同几何误差分离的模型,着重研究了如何确定最优小波基及小波分解次数,提出了基于能量分析的小波分解次数确定方法。同时,将多项式滤波、高斯滤波及小波滤波应用到统一测量实验数据的分离处理,并对分离结果进行对比。 对多组统一测量实验数据进行分析,并通过实验对评定结果进行验证,验证实验测量结果与统一测量评定结果相近,证明了对不同几何精度进行统一测量与评定是可行的,所设计的实验方案和数据处理方法是合理的。

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