文档介绍：西安工业大学北方信息工程学院
毕业设计(论文)开题报告
题目: 腔体内表面粗糙度测试方法研究
系别光电信息系
专业测控技术与仪器
班级
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导师

毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)

腔体内部表面粗糙度在某些场合需要测试,但目前测试设备主要是测试物体外表面的粗糙度,还未见对物体内腔的测试设备,因此,研究测试方法对解决这一问题,为下一步设计及实现起着重要的指导意义。
国内外背景
1929年,德国人施马尔茨(G .Schmalz)第一次对表面微观不平度得高度进行了定量的评价,并在此出版了一本论述表面粗糙度的专著,书中提出了评定参数和测量基准线的概念。这两个概念是表面粗糙度研究历史上的一次质的飞跃,从此开始了对表面粗糙度的数量化描述。同代人尼古拉(Nicolau)也对测量基准线的建立作出了贡献。
1936年艾博特()研制成了第一台车间用表面粗糙度的仪器,这种仪器用测量距离轮廓峰顶的深度与支撑面积比的关系曲线,即艾博特曲线来表征表面粗糙度。
1940年,英国成功研制出了泰勒雪夫(Talysurf)触针式表面粗糙度测量仪。从此以后,各国也先后研制出了许多测量表面粗糙度的轮廓仪。1951年,联邦德国澳普托厂生产出表面粗糙度的干涉显微镜;1958年,苏联生产出性能良好的MHH-4型干涉显微镜;1975年,泰勒-霍布森(Taylor-Hobson)公司研制出Talysurf-5型表面轮廓仪。
近年来,扫描电子显微镜(SEM)的出现,为表面粗糙度的测量又开拓了一个新的途径。随着生产的发展和工艺水平的提高,对零件的表面质量提出了愈来愈高的要求,特别是超精密加工技术和光学技术的发展,使得表面粗糙度的测量技术向着纳米级的水平发展。各国纷纷在这方面展开了研究工作。
本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
:主要研究直径为30mm,深度为50mm的孔底面表面粗糙度的方法及实现方案,并就设计方案给出每一组成部分的参数。

(1)表面粗糙度概念
λ/h>1000(宏观)——形状误差
λ/h =40~1000——波度误差
λ/h<40(微观)——表面粗糙度图1
(2)粗糙度的测量
表面粗糙度是评定多种工件表面质量的一个重要指标,研究并测试表面粗糙度是生产加工领域一个很重要的研究方向。传统的表面粗糙度测量方法可分为两类:接触式和非接触式。
接触式测量方法
代表产品是触针式轮廓仪,如图2所示。当前国内外广泛应用的触针式粗糙度测量仪器是用一个尖端半径很小的触针压在被测表面上作横移扫描针跟随表面轮廓的形状作垂直位移。可以说是最大可能地再现了工件的表面状况,然而这种测量方法有很大的缺陷,测试精度不能保证。
图2
非接触式测量方法
主要依靠光学,激光等技术手段实现表面粗糙度非接触测量。
1)常用的光学方法包括光切法、光干涉法、光学探针法等。
(a)光切法
利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜,如图3所示。

图3 图4
(b)光干涉法
利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。主要用于测量表面粗糙度Rz和Ry值,可以测到较小的参数值,通常