Содержание. 1. Анализ существующих методов получения информации о шероховатости поверхности деталей машин и механизмов

Введение…………………………………………………………………….6

1. Анализ существующих методов получения информации о шероховатости поверхности деталей машин и механизмов. Постановка задачи исследований……………………..………………………………….......17

1.1 Связь шероховатости поверхности деталей машин и механизмов с их надёжностью и долговечностью………………………..…………………...18

1.2 Основные параметры шероховатости поверхности…………….......21

1.3 Статистические основы образования шероховатости и необходимость вероятностного подхода к её описанию………………….......27

1.4 Методы и средства получения и обработки информации о параметрах шероховатости поверхностей.…………………………….............33

1.5 Итоги анализа существующих методов получения и обработки информации о шероховатости. Их соответствие промышленным требованиям……………………………………………………………………..82

1.6 Выводы по первому разделу…………………………………………87

2 Теоретические основы формирования информации о микрорельефе исследуемой поверхности на основе применения оптико-электронного метода и компьютерных технологий…………..………………………………90

2.1 Разработка принципов формирования информации о микрорельефе исследуемой поверхности, полученной с использованием оптико-электронного информационного комплекса ……………………….…………90

2.2 Разработка методики и программного обеспечения для получения видеоизображений исследуемых поверхностей и вычисления параметров видеосигнала…………………………………………………………………….94

2.3 Исследование влияния опорного светового потока и микрорельефа исследуемой поверхности на характеристики видеосигналов и анализ погрешности, возникающей при определении параметров шероховатости………………………….………………………………………104

2.4 Исследования влияния угла падения опорного светового потока на поверхность и микрорельефа поверхности на характеристики видеосигналов. Погрешность определения шероховатости по вычисленным параметрам видеосигналов…………………………………………………………………..120

2.5 Оценка возможностей использования структурных схем для уменьшения погрешности определения средней амплитуды переменной составляющей видеосигнала, формируемого информационным оптико-электронным комплексом………….…………………………………………..133

2.6 Выводы по второму разделу……..………………………………….141

3 Теоретическое обоснование оптико-электронного метода определения шероховатости поверхности на основе анализа корреляционной функции, полученной в результате цифровой обработки изображения этой поверхности БЦОС…………………….……………………………………….148

3.1 Оптимальная линейная фильтрация сигналов известной формы...149

3.2 Согласованный фильтр как коррелятор………………..…………..152

3.3 Частотный коэффициент передачи согласованного фильтра….....153

3.4 Теоретические соотношения для случая, когда на вход ЛДС действует двумерный дискретный сигнал…………………………………....157

3.5 Двумерные последовательности конечной протяжённости. Фильтры, имеющие конечную импульсную характеристику………….........162

3.6 Реализация КИХ– фильтров……………………………………..….165

3.7 Разработка метода для получения корреляционных функций по видеоизображениям исследуемых поверхностей и вычисления их характеристик…………………………………………………………………..178

3.8 Исследования влияния формата эталона на вид двумерных корреляционных функций …………………………………………………….183

3.9 Выводы по третьему разделу……………………………………….202

4 Разработка оптимальной методики вычисления корреляционной функции с меньшими временными затратами ………………………………205

4.1 Квазиоптимальные корреляционные алгоритмы………………….205

4.2 Группы выделенных критериальных функций……………………209

4.3 Выбор вида предварительной обработки изображения…………..219

4.4 Разработка алгоритма бинаризации изображений исследуемых поверхностей……………………………………………………………………230

4.5 Исследования влияния шероховатости поверхности, окна бинаризации и формата эталона на среднюю амплитуду переменной составляющей корреляционной функции ……………………………………243

4.6 Сравнительный анализ двух видов корреляционной обработки изображений исследуемых поверхностей…………………………………….244

4.7 Исследования влияния мощности светового потока и угла его падения на исследуемую поверхность на среднюю амплитуду переменной составляющей корреляционной функции ………………….………………..259

4.8 Выводы по четвёртому разделу………………………………..…..265

5 Применение разработанного метода вычисления корреляционной функции на основе квазиоптимального корреляционного алгоритма для оценки шероховатости промышленных изделий…………………………….269

5.1 Оценка шероховатости цилиндрической поверхности ролика подшипника……………………………………………………………………..269

5.2 Оценка шероховатости поверхности дорожки качения внутреннего кольца приборного подшипника № 2000083………………………………...283

5.3 Оценка шероховатости поверхности пера лопатки первой ступени турбины авиационного двигателя……………………………………………..298

5.4 Точностные исследования оптико-электронного метода оценки шероховатости поверхности изделий после технологических операций шлифования и полирования……………………….…………………………..300

5.5 Описание изобретения “Способ контроля шероховатости поверхности изделия”………………………………………………………….306

5.6 Выводы по пятому разделу………………………………………....310

Основные выводы и рекомендации…………………………………….314

Библиографический список……………………………………………..317

Приложение А. Характеристики видеокамеры

Сomputer – F11CH3…………………….………………………………344

Приложение Б. Программный комплекс «Вычисление корреляционной функции по бинарному изображению с использованием квазиоптимального корреляционного алгоритма»…………………………………………………345

Приложение В. Акты внедрения…………………………………….....393