多尺度表面形貌制造与表征及其摩擦特性研究

发布时间：2017-10-24 15:14

  本文关键词：多尺度表面形貌制造与表征及其摩擦特性研究

  更多相关文章： 激光表面微造型 研磨加工 多尺度分离 三维表征参数 摩擦特性

【摘要】：通过表面形貌改善表面的润滑特性和摩擦特性，已成了摩擦学界的一大热点研究，，对此国内外研究学者都给予了极大的关注。为了研究微观多尺度表面形貌的加工方法、表征及其摩擦特性，综合采用研磨技术和激光微造型技术，设计和制造了32组不同形貌的多尺度表面，使用Wyko NT1000非接触式三维光学轮廓仪对多尺度表面进行扫描和测量，然后采用数学形态学的方法对三维扫描图像进行多尺度分离，并采用表面三维表征参数对试件表面进行表征，最后在微摩擦测试机上进行摩擦试验，分别得到各组多尺度表面的摩擦系数。研究结果表明：多尺度分离方法可以将多尺度表面分离出两种不同的功能成分，即研磨加工得到的纹理尺度和激光微造型得到的微凹坑尺度，它们分别起承载和润滑的作用，且多尺度表面微造型的结构特性及微造型前的基面形貌与表面三维表征参数具有一定的关联性；摩擦试验结果得到了研磨和激光综合加工多尺度表面的最优工艺参数组合，及其因素影响的主次顺序：初始研磨砂纸粗细#—微造型直径D—微造型深度H—微造型面积率A；并且发现微造型深度、直径、面积率及微造型前的基面形貌均会对表面的摩擦特性产生影响，还得出了各个摩擦系数区间试件的加工工艺参数。多尺度表面形貌可以改善零件表面的摩擦特性，因此探索多尺度表面形貌的制造、表征及其摩擦特性是一项具有重要意义的工作。
【关键词】：激光表面微造型 研磨加工 多尺度分离 三维表征参数 摩擦特性
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH117;TG174.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 引言15-16
• 1.2 表面形貌研究现状16-21
• 1.2.1 激光微造型表面形貌研究16-20
• 1.2.2 表面形貌的表征研究20-21
• 1.3 表面研磨技术研究21-25
• 1.4 国内外研究现状评述25
• 1.5 课题来源25
• 1.6 本文研究内容25-27
• 第二章 多尺度表面形貌设计及试样表面多尺度加工27-42
• 2.1 引言27
• 2.2 多尺度表面形貌的设计及其加工方法27-28
• 2.3 试件表面研磨加工28-36
• 2.3.1 UNIPOL -810 型研磨抛光机28-32
• 2.3.2 原始试件表面处理32-36
• 2.4 激光表面微造型36-41
• 2.4.1 YLP-F10 光纤激光打标机36-38
• 2.4.2 激光微加工表面后处理38-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第三章 多尺度表面形貌表征42-53
• 3.1 引言42
• 3.2 多尺度表面三维形貌扫描及测量42-45
• 3.2.1 Wyko NT1000 非接触式三维光学轮廓仪42-43
• 3.2.2 多尺度表面三维形貌扫描及测量结果43-45
• 3.3 试件表面图像的多尺度分离45-47
• 3.3.1 数学形态学的多尺度分离过程45-46
• 3.3.2 试件表面的多尺度分离结果46-47
• 3.4 多尺度表面形貌的参数表征47-52
• 3.4.1 三维表征参数47-50
• 3.4.2 三维参数的表征结果50-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 多尺度表面对面接触摩擦特性的影响53-60
• 4.1 引言53
• 4.2 摩擦磨损试验过程53-54
• 4.3 试验结果及讨论54-58
• 4.3.1 摩擦试验结果及其分析54-56
• 4.3.2 多尺度表面摩擦特性分析56-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60
• 5.2 展望60-62
• 参考文献62-67
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况67-68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋向前,L.Blunt;三维表面测量的发展[J];工程设计;2000年04期

2 李惠芬,蒋向前,李柱;三维表面功能评定技术发展综述[J];工具技术;2002年02期

3 宗文俊,孙涛,李旦,程凯,董申;单晶金刚石晶体的机械研磨[J];哈尔滨工业大学学报;2005年08期

4 刘仕冬;王静;胡兆稳;刘小君;;面接触摩擦副交叉网纹表面形貌对摩擦特性的影响[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年12期

5 杨成贞;;小盲孔底端面的研磨[J];航空精密制造技术;1990年02期

6 金有道,毛秀英,陈强;石材加工磨块粒度合理间隔及适宜抛前粗糙度[J];磨料磨具与磨削;1994年01期

7 李兵;刘q;王静;胡兆稳;王伟;刘小君;;线接触滑——滚条件下微凹坑表面摩擦特性[J];机械工程学报;2011年21期

8 李树林;殷建祥;;发动机气缸套内表面激光造型加工技术[J];河南科技大学学报(自然科学版);2009年02期

9 马晨波;朱华;张文谦;姬翠翠;;往复条件下织构表面的摩擦学性能研究[J];摩擦学学报;2011年01期

10 周海;氧化铝工程陶瓷研磨工艺研究[J];机械;2000年05期

本文编号：1089312