文献综述

一、研究意义

随着我国制造加工业的飞速发展，国家的机械事业也取得了长足的进步，同时又由于我国社会科学以及技术的发展，对于零件加工精度的要求也相应地随之提高。零件表面波纹度对于零件的强度、耐磨性、寿命等影响也较大，所以相对而言也有一定的研究价值。在机械加工的系列过程中，比如车削，铣削等机械加工过程，在此之中，由于刀具或砂轮切削后会遗留下刀痕、且切削过程中因为切屑分离，会产生一定程度上的塑性变形，以及包括机床的振动等外部原因，都会使被加工零件的表面存在一定程度的几何形状误差。其中某些误差会造成零件表面的凹凸不平以及相对错落，从而形成微观几何形状误差，通常把波距在1～10 mm的较小间距（通常波距小于1 mm）的峰谷，称之为被加工零件的表面波纹度。在机械加工表面质量一般都是用表面粗糙度来加以衡量，因而对于表面粗糙度的评定方法非常成熟。而介于宏观几何误差与表面粗糙度之间的表面波纹度由于介于应用较少，研究也较少。因此，基于零件表面波纹度的评定方法研究对现金的机械工业的发展有着极为重要的意义, 通过检测零件的几何误差，既能够剔除不合格产品，把握产品质量，还能帮助对加工工艺和生产流程进行改进和提，从而提升机械制造加工的水平和高度^【1】。^，

二、发展现状

为促使我国机械工业赶超世界先进水平，加快我国工业技术的发展步伐，提升我国机械加工甚至是创新的理论和生产高度，就必须对机械零件的表面波纹度加以研究探索。从20世纪70年代末，我国就开始了对几何误差的系统化研究。在理论研究方面，将表面波纹度的概念进行了一定程度的区分，利用数字模型对疏波，密波测值并解析。无论是直线波纹度还是圆形工件表面波纹度程度上较为成熟的评定方法；在评定算法上，由最初仅反局限于最小二乘法发展为多种评定方式共存，选择面更广，更为优化，例如近似最小条件评定法，基于地貌学的Motif法等。而且评定算法更加注重几何误差的特点，使得运算速度和评定精度也得以不断提高，同时根据实际生产需要，对评定算法也不断优化，并研制了一系列与微机、软件相结合的几何误差测量装置和系统。在表面波纹度概念界定方面，由起初的模糊和不一致发展为定义较为明确，评定较为系统。^【2】国外对于表面波纹度评定方法以及各项参数规范规定、数据处理等起步，发展地更为完善，现代则更为先进，例如基于包络线的Motif方法，基于声发射技术的方法，基于小波滤波的研究方法。^【3】从世界范围来看，西欧，日本以及美国等国家的研究水平一达到了相当的高度。^【4】

总而言之，对于零件表面波纹度评定的相关理论方法，数学模型以及解算测量，评定方法的研究，目前我国的研究水平已达到了国家先进标准。但是从整体上来看，总的理论研究相对而言并不是十分的系统和完善，距离充分满足实际生产应用还有很大的差距，使得长久以来，我国企业内部检测设备并没有多大程度的改善，严重地制约了我国机械工业的长足发展。所以，在往后的发展过程中，研究出一套相对完善的具有实用价值的，适合车间生产检测的误差评定的理论和方法具有一定的现实意义。^【5】同时，就开展零件表面波纹度评定和检测而言，应做好以下几个方面的工作：第一，落实波纹度检测，评定，计算的系统化;第二，充分开展基于地貌学的零件表面波纹度评定方法研究;第三，使针对于波纹度的研究成果走向实用化。^【5】

三、研究的不足

零件表面波纹度的范畴十分广泛，例如惯称的多棱度，振纹，棱子都可以囊括其中。机械零件的波纹度主要有垂直于加工痕迹方向的横向波纹度和平行于加工痕迹方向的纵向波纹度。根据波纹度的定义#8212;#8212;在滤去粗糙度的工件表面上，三个以上的起伏。从而可以得出，波纹度是依附于不直度或是不圆度上的，粗糙度是依附于波纹度之上的。所以在测量的过程中，常常会由于测头的曲率半径有限，在波度图中，常有粗糙度成分的带入而产生高频成分。同时，仅仅依靠目前的机械量仪，光学仪器等，也难以在波纹度的测量中完全排除不圆度和不直度的影响。目前的研究，对于粗糙度，波纹度概念的明确界定和测量评定过程的明确区分还存在着较大的进步空间。测量和数据处理是表面波纹度误差评定的两大内容。而传统的测量方法只能得到表面波纹度的一个相对近似值。当前，针对于表面波纹度测量和评定主要有两大类方法，其中一种是轮廓法^【6-8】，另外一种是中线制^{【9】【10】}。它们的共同缺点也十分的明显，例如对于评定参数的需求十分繁复，至少也要用到7个参数^【11】才能对表面波纹度加以评定，由于零件有着各种各样的存在形式，例如轴类零件，盘类零件，齿轮等，对于直线波纹度^【12】或者是圆形工件表面波纹度^【13】，并没有一个十分确切的通用实效的评价测试方法。比如，若采用选定基本长度的方法来进行表面波纹度的评定，则会由于不同的测量者选用的基本长度不同，而导致测量结果不同，其测量值会是大波和小波的综合效应^【14】。而且，目前的现在主要还是集中于对表面波纹度幅值的研究，并没有充分地考虑波形对于零件效用的影响。对于Wα这一参数值的评定更多得还是会采用近似方法^【13】，没有能够十分精确和优化，基于社会生产力的发展水平，机械仪器设备的限制，存在着诸多问题总是不可避免的^【15】。

四、总结

因此，零件表面波纹度评定方法研究已经从过去的单点研究发展至如今的全面整体化研究，研究方法也逐步地趋于理论化，研究的内容也已将零件表面波纹度纳入机械制造工艺过程的整体范围，深究其位于生产流程中的实效作用，明显地具备了系统化的特征。为了在实际的生产加工过程中推广并且应用具有较高精度和计算效率的零件表面波纹度的评定方法，不仅需要对其测量方法加以改善和创新，也需要寻找更加优化的算法，来得到更加准确的评定值。

参考文献：

[1] 李怀英.轴承零件的波纹度及评定方法的讨论[J].轴承，1978

[2] 嵇储寅.金属零件表面波纹度的测试研究[J].华东理工大学学报，1988:10-12

[3] 邓祥明.评定波纹度的一个新参数---波形系数.五邑大学学报，1988,18(4)：34-36