Al复合材料三维表面粗糙度信息提取方法.pdf

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1、第44卷第3期哈尔滨工业大学学报Vo1．44NO．32012年3月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYMar．2012SiCp／AI复合材料三维表面粗糙度信息提取方法刘赛，周明，王阳俊(哈尔滨土业大学机电工程学院，150001哈尔滨，liusaist@126．com)摘要：为研究SiCp／A1复合材料三维表面粗糙度信息的提取方法，进行高速铣削实验，并利用OLS3000激光共聚焦扫描显微镜对表面微观轮廓进行非接触式测量．采用最小二乘法、高斯滤波法和扩展高斯滤波法针对已加工表面进行三维粗糙度信息的提取，

2、并计算三维粗糙度参数，从受缺陷的影响程度以及稳定性两方面对3种方法的信息提取效果进行对比．结果表明：高斯滤波法和扩展的高斯滤波法对缺陷的敏感程度较高，且提取出的信息稳定性不好；最小二乘法能很好保留缺陷的信息并具有较高的稳定性，更适合对颗粒增强型铝基复合材料进行三维表面粗糙度信息的提取．关键词：SiCp／A1复合材料；粗糙度；表面微观轮廓；高速铣削中图分类号：TH161文献标志码：A文章编号：0367—6234(2012)03—0040—04Methodtoextractinformationofsurfaceroughnessinth

3、reedimensionsofparticlereinforcedaluminummatrixcompositesLIUSai，ZHOUMing，WANGYang-jun(SchoolofMechatronicsEngineering，HarbinInstituteofTechnology，150001Harbin，China，liusaist@126．con1)Abstract：Tocomparetheeffectivenessofthreemethodstoextracttheinformationof3dsurfacerough

4、nessofparticlereinforcedaluminummatrixcomposites，specimenswashigh-speedmilled，andthesurfacemicro—to—pographywasmeasuredbyOLS3000microscope．Theleastsquaresmethod，GaussianfilteringmethodandextensionalGaussianfilteringmethodwereadoptedtoextracttheinformationof3dSurfaceroug

5、hnessand3droughnessparameterswerecomputed．GaussianfilteringandextensionalGaussianfilteringmethodaresensitivetothedefect，alsotheinformationextractedisunstable．Theleastsquaresmethodisappropriateforthismate—rialbecauseoftheretentionofthedefect’Sinformationandthehighstabili

6、ty．Keywords：particlereinforcedaluminummatrixcomposites；surfaceroughness；surfacemicro-topography；high-speedmilled在金属基复合材料¨中，铝基复合材料具有材料的进一步应用．国内外学者对其进行了大量较高的比强度、比模量，而且还有较低的热膨胀系的研究．赵福令教授等对C／C复合材料工件数，特别是颗粒增强型铝基复合材料，由于增强相切削加工后的表面微观形貌评定进行了研究，采为颗粒状，并且均匀的弥散在金属基体之中，还具用TalyScanl5

7、0型表面粗糙度测试仪来获取表面有各向同性、微观结构均匀的特点，而且有很好的三维粗糙度信息，并未对信息提取的方法进行研可加工性，具有成本较低的优点，是当今最主要的究J．Y．Sahina，对A1，O增强2024铝合金复发展方向之一_2J．然而，较之金属材料，铝基复合合材料的切削进行了研究，对不同的尺寸、不同的材料切削性能较差，表面质量难以控制，限制了该体积分数颗粒增强材料的切削表面粗糙度值进行了比较．但以上研究依据的依然是二维表面粗糙收稿日期：2011—04—29．度评定标准，颗粒增强型铝基材料在加工时存在基金项目：国家自然科学基金资助项

8、目(50775057)着基体和增强相的协同变形，从而加工后呈现出作者简介：刘赛(1985一)，男，硕士研究生；周明(1964)，男，教授，博士生导师．不同于普通金属的特殊表面微观形貌；因此，第3期刘赛，等：SiCp／A1