機械加工零件表面紋理缺陷的檢測論文

摘要：產品質量是人們對機械加工零件生產企業提出的主要要求。作為一種常見的質量問題，對外銷售存在表面紋理缺陷的零件會影響企業的聲譽。為了避免出現這種局面，在出庫銷售之前，生產企業需要加強對機械加工零件的檢測。從機械加工零件表面紋理缺陷的引發原因入手，對機械加工零件表面紋理缺陷的檢測進行分析和研究。

關鍵詞：機械加工零件；表面紋理；缺陷；檢測與機械加工

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

1機械加工零件表面紋理缺陷的引發原因

從本質角度來講，引發機械加工零件表面紋理出現缺陷的原因主要包含以下幾種：

1.1技術設備因素

機械加工設備會對零件的質量產生直接影響。與先進設備相比，使用時間較長（接近使用年限）的生產加工設備更容易使得零件出現表面紋理缺陷。如果生產企業的資金充足，應該儘量選用先進的生產設備，並通過對設備的合理養護，避免生產設備對零件質量產生影響[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械加工零件的質量產生一定影響。例如，加工生產人員的誤操作可能使得零件表面出現劃痕。為了保證零件的質量，在零件的加工生產過程中，需要利用有效的措施對整個過程進行合理管理。

1.3加工流程因素

通常情況下，一個零件需要經過多個加工環節才能加工完成。當整個加工流程中的任意一個環節出現異常時，最終獲得的零件產品都可能存在表面紋理缺陷[2]。

2機械加工零件表面紋理缺陷的檢測

這裏以機械加工零件表面紋理缺陷檢測系統為例，分別從以下幾方面入手，對機械加工零件表面紋理缺陷的檢測進行分析：

2.1基於紋理缺陷檢測系統的檢測流程

紋理缺陷檢測系統的原理為：機械加工零件表面的紋理具有較為顯著的方向性特點。當零件表面的這種特點被破壞時，被檢測零件存在紋理缺陷的概率相對較高。機械加工零件表面紋理缺陷檢測系統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對機械加工零件進行初步處理，獲得相應的零件表面紋理圖片。第二，通過頻域濾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對上述步驟所得圖片進行處理，得到最終處理結果（此時零件背景紋理已經與缺陷紋理完全分離開來）[3]。

2.2基於紋理缺陷檢測系統檢測方法的有效性分析

為了判斷機械加工零件表面紋理缺陷檢測系統的有效性，這裏以KHong檢測法為參照，對同一批機械加工零件進行檢測分析：

2.2.1檢測對象。為了更好地驗證這兩種檢測方法的有效性，這裏選用兩種不同的紋理缺陷零件。進行檢測：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量問題，後期利用人工合成的方式將缺陷紋理附着在零件表面，使得零件由質量合格的零件轉化成紋理缺陷零件。第二，紋理缺陷零件。這種零件的紋理缺陷是由機械生產加工過程的拋光、磨削等操作引發的[4]。為了將KHong檢測法和零件表面紋理缺陷檢測系統檢測法的檢測結果更加直觀地呈現出來，這裏對錶面缺陷紋理進行了歸類：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（缺陷紋理的面積佔整個零件面積的比例相對較小）；用字母E表示零件的玷點缺陷（缺陷紋理面積佔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果。零件表面紋理缺陷檢測系統檢測法和KHong檢測法所得的檢測結果如表1所示。由表1可知，零件表面紋理缺陷檢測系統檢測法的檢測結果更加可靠。因此，對於機械加工零件生產企業而言，當生產環節結束之後，可以利用機械加工零件表面紋理缺陷檢測系統這種檢測方法，將表面紋理存在問題的零件檢測出來，以此提升零件的質量[5]。

2.2.3機械加工零件表面紋理缺陷系統檢測法存在的不足。通過對機械加工零件表面紋理缺陷系統檢測流程的分析可以發現：這種檢測方法主要存在以下幾種不足：第一，劃痕檢測方面。當機械加工零件表面的劃痕與零件本身的紋理方向相同時，運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的檢測速度相對較快（基本已經實現缺陷的實時性檢測）。通過對系統運行時間的分析可以發現，雖然這種方法所需的整體時間較短，但僅在IFFT和FFT兩方面，就已經佔據了90%以上的時間。從這個角度來講，雖然該檢測系統的時間分配並不合理，但同時也從側面表明：這種檢測方法在耗時方面仍然存在着較大的提升空間。

3結論

就機械加工零件而言，表面紋理缺陷問題的檢測難度較高。為了保證檢測結果的可靠性，這裏對零件表面紋理缺陷檢測系統檢測法的檢測過程進行了詳細分析。實驗結果表明：在檢測對象完全一致的情況下，系統檢測法的檢測結果正確性優於KHong檢測法。

參考文獻

[1]鄒芳.機械加工零件表面紋理缺陷檢測技術與實踐[J].湖北工業職業技術學院學報,2016,2:109-111.

[2]任志新.論機械加工零件表面紋理缺陷的檢測[J].中國新技術新產品,2016,19:32-33.

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

[4]麥青羣,全燕鳴.基於顯微成像法的機加工零件表面質量檢測[J].現代製造工程,2012,11:91-96.

[5]楊鐵濱.基於機器視覺的陶瓷球表面缺陷自動檢測技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學,2007.