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工件表面质量直接影响到机器和仪表的使用性能和寿命,随着现代工业生产和科学技术的发展,人们对工件表面质量提出了越来越高的要求,与传统的接触式测量相比,非接触式的基于图像处理技术的表面质量检测是目前正在兴起和研究的一个新技术。而对于机器加工中的锯切加工来说,锯切过程工件表面检测与分析几乎还未有过。因此,研究锯切加工中锯切面截面特点,对于提高锯切的加工精度,减少二次加工量和节约材料,提高生产效率,具有重要意义。
本文从考虑锯条的寿命出发,采用基于DSP和数字图像处理技术的锯切面图像处理系统来快速、准确、经济高效的检测锯切面表面质量和截面面积,以便后期根据不同材料和锯齿形状的锯条能够锯切的面积来估算锯条寿命,从而做到锯条还未而即将磨损时,就可以及时调整或更换锯条,提高锯切加工过程中工件表面的质量。
本文首先介绍课题研究背景和国内外研究现状,分析了锯切加工过程及锯切面截面质量特点,在此基础上搭建了锯切面检测平台。采用数字图像处理技术对锯切面截面图像进行灰度变换、图像滤波、阈值分割和截面轮廓提取等处理。根据锯切面截面特征对相关算法进行分析比较,选取图像的纹理和粗糙度等特征对锯切面截面质量进行描述,同时参考国家标准对锯切面截面粗糙度和轮廓进行提取,并对锯切面截面面积进行了初步探讨计算。最后提出了一种在线检测分析锯切面的硬件系统。文中相关算法在MATLAB平台下实现。实验结果表明,文中所选取的算法能有效提取锯切面截面特征,并能很好的描述锯切面截面质量,达到了预期的效果。