機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測

時間:2022-04-26 09:00:17

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機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測

摘要:產(chǎn)品質(zhì)量是人們對機(jī)械加工零件生產(chǎn)企業(yè)提出的主要要求。作為一種常見的質(zhì)量問題,對外銷售存在表面紋理缺陷的零件會影響企業(yè)的聲譽(yù)。為了避免出現(xiàn)這種局面,在出庫銷售之前,生產(chǎn)企業(yè)需要加強(qiáng)對機(jī)械加工零件的檢測。從機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的引發(fā)原因入手,對機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞:機(jī)械加工零件;表面紋理;缺陷;檢測與機(jī)械加工

零件的其他質(zhì)量問題相比,表面紋理缺陷問題的檢測難度較高。在實(shí)際的檢測過程中,如果某零件存在表面紋理缺陷,則除了異常紋理之外,機(jī)械加工零件本身的背景紋理會對檢測結(jié)果產(chǎn)生干擾。正確的機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測結(jié)果建立在背景紋理與缺陷紋理得到合理區(qū)分的基礎(chǔ)上。

1機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的引發(fā)原因

從本質(zhì)角度來講,引發(fā)機(jī)械加工零件表面紋理出現(xiàn)缺陷的原因主要包含以下幾種:

1.1技術(shù)設(shè)備因素

機(jī)械加工設(shè)備會對零件的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。與先進(jìn)設(shè)備相比,使用時間較長(接近使用年限)的生產(chǎn)加工設(shè)備更容易使得零件出現(xiàn)表面紋理缺陷。如果生產(chǎn)企業(yè)的資金充足,應(yīng)該盡量選用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,并通過對設(shè)備的合理養(yǎng)護(hù),避免生產(chǎn)設(shè)備對零件質(zhì)量產(chǎn)生影響[1]。

1.2外部影響因素

除了加工流程本身之外,外部因素也可能會對機(jī)械加工零件的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。例如,加工生產(chǎn)人員的誤操作可能使得零件表面出現(xiàn)劃痕。為了保證零件的質(zhì)量,在零件的加工生產(chǎn)過程中,需要利用有效的措施對整個過程進(jìn)行合理管理。

1.3加工流程因素

通常情況下,一個零件需要經(jīng)過多個加工環(huán)節(jié)才能加工完成。當(dāng)整個加工流程中的任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常時,最終獲得的零件產(chǎn)品都可能存在表面紋理缺陷[2]。

2機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測

這里以機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)為例,分別從以下幾方面入手,對機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測進(jìn)行分析:

2.1基于紋理缺陷檢測系統(tǒng)的檢測流程

紋理缺陷檢測系統(tǒng)的原理為:機(jī)械加工零件表面的紋理具有較為顯著的方向性特點(diǎn)。當(dāng)零件表面的這種特點(diǎn)被破壞時,被檢測零件存在紋理缺陷的概率相對較高。機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)的檢測流程主要包含以下幾個步驟:第一,通過傅里葉變換技術(shù)對機(jī)械加工零件進(jìn)行初步處理,獲得相應(yīng)的零件表面紋理圖片。第二,通過頻域?yàn)V波器將紋理方向性從圖片中清除,獲得新的圖片。第三,利用傅里葉反變換技術(shù)對上述步驟所得圖片進(jìn)行處理,得到最終處理結(jié)果(此時零件背景紋理已經(jīng)與缺陷紋理完全分離開來)[3]。

2.2基于紋理缺陷檢測系統(tǒng)檢測方法的有效性分析

為了判斷機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)的有效性,這里以KHong檢測法為參照,對同一批機(jī)械加工零件進(jìn)行檢測分析:

2.2.1檢測對象。為了更好地驗(yàn)證這兩種檢測方法的有效性,這里選用兩種不同的紋理缺陷零件。進(jìn)行檢測:第一,人工合成紋理缺陷零件。這種零件是指,原本的零件本身不存在質(zhì)量問題,后期利用人工合成的方式將缺陷紋理附著在零件表面,使得零件由質(zhì)量合格的零件轉(zhuǎn)化成紋理缺陷零件。第二,紋理缺陷零件。這種零件的紋理缺陷是由機(jī)械生產(chǎn)加工過程的拋光、磨削等操作引發(fā)的[4]。為了將KHong檢測法和零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)檢測法的檢測結(jié)果更加直觀地呈現(xiàn)出來,這里對表面缺陷紋理進(jìn)行了歸類:用字母Q表示零件的劃痕缺陷;用字母W表示零件的瑕疵缺陷(缺陷紋理的面積占整個零件面積的比例相對較?。挥米帜窫表示零件的玷點(diǎn)缺陷(缺陷紋理面積占整個零件面積的比例相對較大)。

2.2.2兩種不同檢測方法的檢測結(jié)果。零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)檢測法和KHong檢測法所得的檢測結(jié)果如表1所示。由表1可知,零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)檢測法的檢測結(jié)果更加可靠。因此,對于機(jī)械加工零件生產(chǎn)企業(yè)而言,當(dāng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)結(jié)束之后,可以利用機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)這種檢測方法,將表面紋理存在問題的零件檢測出來,以此提升零件的質(zhì)量[5]。

2.2.3機(jī)械加工零件表面紋理缺陷系統(tǒng)檢測法存在的不足。通過對機(jī)械加工零件表面紋理缺陷系統(tǒng)檢測流程的分析可以發(fā)現(xiàn):這種檢測方法主要存在以下幾種不足:第一,劃痕檢測方面。當(dāng)機(jī)械加工零件表面的劃痕與零件本身的紋理方向相同時,運(yùn)用這種檢測方法很難將零件表面存在的劃痕檢測出來。第二,IFFT和FFT方面。與機(jī)械加工零件的其他檢測方法相比,零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)的檢測速度相對較快(基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)缺陷的實(shí)時性檢測)。通過對系統(tǒng)運(yùn)行時間的分析可以發(fā)現(xiàn),雖然這種方法所需的整體時間較短,但僅在IFFT和FFT兩方面,就已經(jīng)占據(jù)了90%以上的時間。從這個角度來講,雖然該檢測系統(tǒng)的時間分配并不合理,但同時也從側(cè)面表明:這種檢測方法在耗時方面仍然存在著較大的提升空間。

3結(jié)論

就機(jī)械加工零件而言,表面紋理缺陷問題的檢測難度較高。為了保證檢測結(jié)果的可靠性,這里對零件表面紋理缺陷檢測系統(tǒng)檢測法的檢測過程進(jìn)行了詳細(xì)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在檢測對象完全一致的情況下,系統(tǒng)檢測法的檢測結(jié)果正確性優(yōu)于KHong檢測法。

作者:李霞 單位:重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]鄒芳.機(jī)械加工零件表面紋理缺陷檢測技術(shù)與實(shí)踐[J].湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2016,2:109-111.

[2]任志新.論機(jī)械加工零件表面紋理缺陷的檢測[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016,19:32-33.

[3]朱海榮,姜平,楊奕,馬聰.改進(jìn)的精密機(jī)械加工零件表面缺陷檢測算法[J].傳感器與微系統(tǒng),2006,11:66-69.

[4]麥青群,全燕鳴.基于顯微成像法的機(jī)加工零件表面質(zhì)量檢測[J].現(xiàn)代制造工程,2012,11:91-96.

[5]楊鐵濱.基于機(jī)器視覺的陶瓷球表面缺陷自動檢測技術(shù)研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.