[发明专利]一种大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性评价方法

说明书

本发明公开了一种大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性评价方法，属于砂轮修整技术和图像识别处理技术领域。本发明的方法包括：首先，采用超高速轮廓测量仪对大磨粒超硬磨料砂轮表面三维数据进行检测，检测前通过调整安装夹具保证砂轮圆跳动在10μm以内（采用千分表进行测量）；然后，通过Matlab软件对奇异点和噪点去除以及连通域分析、图像腐蚀等二值化图像处理后得到每间隔特定高度基准面的磨粒数量。最后，对磨粒出露高度信息进行规律分析和研究。本发明结合了激光检测技术、数据处理技术和图像处理技术，实现了大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性的准确评价。

技术领域

本发明涉及一种大磨粒超硬磨料砂轮整形技术和图像采集处理分析方法，属于砂轮修整技术和图像识别处理技术领域，具体是一种大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性评价方法。

背景技术

大磨粒超硬磨料砂轮以降低磨削过程复杂性、随机性、提高砂轮动态锋利度等优势，最大限度地对磨削过程中工艺参数优化匹配，达到主动控制磨粒运动轨迹，在磨削领域得到广泛的应用。但是，由于大磨粒超硬磨料砂轮制作后难以保证磨粒的出露高度一致，这将造成每个磨粒的实际切削深度相差很大，从而影响磨削工件的表面质量。因此，需要对大磨粒超硬磨料砂轮进行高效整形并对整形后的砂轮表面磨粒进行等高性评价。

为了提升大磨粒超硬磨料砂轮的加工效果，国内外学者在电镀金刚石砂轮、超硬磨料砂轮激光整形方面进行了许多研究。例如，激光修整法已被证明是一种有效的金刚石砂轮修整方法，可以实现超硬磨料砂轮的高效整形。为获得砂轮表面轮廓精度信息，激光位移传感器对电镀和烧结砂轮的圆跳动进行检测，可以获得在位砂轮轮廓形状精度。为获得砂轮表面磨粒几何形状和表面形貌等特征，主要采用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜、白光干涉仪（WLI）等对砂轮表面进行观测。但是，由于砂轮表面积相对较大，以上检测手段大都局限在较小的检测范围，很难实现砂轮整个圆周表面地貌数据的获取，无法实现对砂轮的整体表面地貌的综合评价和分析。

发明内容

为了克服现有大磨粒超硬磨料砂轮整体全部磨粒高度信息获取困难、等高性评价困难的问题。本发明提供一种大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性评价方法，基于激光检测技术和图像处理技术建立全数据采集-图像处理的磨粒等高性评价方法，可以实现整体砂轮表面地貌信息的获取和综合评价，为砂轮磨粒等高性提供技术指导。

本发明是这样实现的：

一种大磨粒超硬磨料砂轮磨粒等高性评价方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

步骤一、获取大磨粒超硬磨料砂轮表面三维数据信息，去除奇异点；

步骤二、去除噪点；

步骤三、对步骤二中去除噪点后的图像进行连通域分析，将图像中各个连通域找出并进行标记，采用种子填充法，初步得到磨粒的数量；

步骤四、连通域腐蚀处理：利用腐蚀操作，在进行磨粒数量统计前进一步去噪，由此获取的连通域数量，即为磨粒的数量；

步骤五、磨粒等高性评价结果分析：通过奇异点和噪点去除以及连通域分析、图像腐蚀等二值化图像处理后得到每间隔h高度基准面的金刚石磨粒数量；通过对大磨粒超硬磨料砂轮整形前后磨粒出露高度进行分析得到其分布规律。

进一步，所述的步骤一具体为：

1.1、首先，调整安装夹具，采用千分表进行测量保证砂轮圆跳动＜10μm，之后采用超高速轮廓测量仪对整形前后砂轮表面三维数据进行检测和采集；

1.2、将由超高速轮廓测量仪检测的砂轮表面的点云数据导入数据点处理软件进行数据处理，进行高度值分布统计；三维点云数据表示为：

其中，m, n分别为测量结果里沿x和y方向点的数量；