Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы

Предисловие редактора перевода
Предисловие автора
Глава 1. Введение
1.1. О главном
1.2. Что такое метрология поверхности?
1.3. Полезность метрологии поверхности
1.3.1. Обработка
1.3.2. Инструмент
1.3.3. Эксплуатационные характеристики
1.4. Природа поверхности
1.4.1. Общие положения
1.4.2. Масштабный фактор и тенденция к
миниатюризации
1.4.3. Роль метрологии поверхности в обеспечении
работоспособности
1.4.4. Стандарты
Глава 2. Идентификация и выделение
характеристик поверхности
2.1. Визуализация
2.2. Шероховатость и профиль поверхности -
понятие о процедуре измерения
2.2.1. Профили
2.2.2. Определения длин
2.2.3. Связь шероховатости с базовой длиной
2.3. Волнистость
2.4. Концепция базовой длины
2.4.1. Общие сведения
2.4.2. Значения базовых длин
2.4.3. Основные правила для определения базовой
длины при измерении шероховатости
2.5. Форма базовой линии
2.5.1. Система огибающей
2.5.2. Метод мотива
2.6. Другие методы определения базовой линии
2.6.1. Метод наименьших квадратов
2.6.2. Полиномиальная аппроксимация
2.7. Фильтрация и система средней линии
(М-система)
2.7.1. Определения
2.7.2. Общие сведения о фильтрации
2.7.3. Стандартный аналоговый 2СЯ-фильтр
2.7.4. Фильтры с фазовой коррекцией
Глава 3. Профильные и пространственные
параметры шероховатости
3.1. Основные определения
3.2. Классификация профильных параметров
3.2.1. Высотные параметры
3.2.2. Шаговые параметры
3.2.3. Гибридные параметры
3.2.4. Параметры-функции
3.2.5. Опорная кривая
3.3. Анализ случайных процессов
3.3.1. Общие замечания
3.3.2. Основные положения
3.4. Пространственная оценка
3.4.1. Исходные предпосылки
3.4.2. Взаимосвязь профильных и
пространственных параметров
3.4.3. Комментарии к пространственным
параметрам
3.5. Функции пространственной частоты
3.6. Замечания к цифровому анализу
пространственных данных
3.7. Двумерная фильтрация
3.8. Фрактальные поверхности
Глава 4. Шероховатость поверхности и технология
обработки
4.1. Где и когда измерять?
4.2. Методы обработки и шероховатость
поверхности
4.2.1. Общие сведения
4.2.2. Токарная обработка
4.2.3. Алмазное точение
4.2.4. Фрезерование и протягивание
4.2.5. Формирование поверхностей при абразивной
обработке
4.2.6. Качество обработки при шлифовании
4.2.7. Наношлифование
4.2.8. Хонингование и суперфиниш
4.2.9. Полирование (притирка)
4.2.10. Специальные методы обработки
4.2.11. Нанотехнология в обработке поверхностей
4.3. Управление качеством обработки
4.3.1. Диаграммы Шухарта
4.3.2. Кумулятивные суммы
4.4. Взаимосвязь между метрологией поверхности
4.5. Силовые и метрологические цепи
4.6. Единичные события и автокорреляция
4.7. Анализ спектра мощности поверхности
4.8. Использование функций пространственных
частот
Глава 5. Эксплуатационные характеристики
шероховатых поверхностей
5.1. Общий подход
5.2. Конкретные примеры из трибологии
5.3. Модели поверхности
Глава 6. Общие вопросы оценки качества
поверхности
6.1. Экспресс-методы исследования поверхности
6.1.1. Общие свойства поверхности
6.1.2. Профилограмма
6.2. Исследовательское оборудование
6.2.1. Проблемы измерений
6.2.2. Особенности методов
6.2.3. Развитие методов
6.3. Сравнительный анализ возможностей
различных методов
6.3.1. Щуповые методы
6.3.2. Оптический метод
6.3.3. Другие методы
6.3.4. Сравнение приборов для исследования
поверхностей
Глава 7. Щуповые приборы
7.1. Щуп
7.2. База измерений
7.3. Использование опоры
7.4. Датчики
7.5. Повреждение поверхности щупом
7.6. Использование шуповых приборов
7.6.1. Особенности измерения
7.6.2. Встроенные шуповые приборы
7.6.3. Портативные приборы
7.6.4. Универсальные приборы
7.6.5. Щуповые приборы с высокой скоростью
измерений
Глава 8. Оптические методы
8.1. Оптическая длина пути
8.2. Проникновение оптического излучения
8.3. Разрешение и глубина фокуса
8.4. Сравнение оптических и щуповых методов
8.5. Глоссометр
8.6. Фотометрическая интегрирующая сфера
8.7. Дифрактометр
8.8. Интерферометрия
8.9. Оптические профилографы
8.10. Гетеродинный метод
8.11. Другие оптические методы
8.12. Результаты сравнения шуповых и оптических
методов
Глава 9. Сканирующая микроскопия
9.1. Общие положения
9.2. Сканирующие зондовые микроскопы
9.2.1. Атомно-силовой микроскоп
9.2.2. Латеральный силовой микроскоп
9.2.3. Магнитный силовой микроскоп
9.2.4. Сканирующий тепловой микроскоп
9.2.5. Сканирующий микроскоп ионной
проводимости
9.2.6. Ближне-полевой оптический сканирующий
микроскоп
9.3. Режимы работы сканирующего туннельного
микроскопа
9.3.1. Режим постоянной высоты
9.3.2. Режим постоянного тока
9.3.3. Микропозиционирование
9.4. Атомно-силовой микроскоп
9.5. Потенциал зондовых методов
9.6. Масштабный фактор в метрологии
Глава 10. Простые погрешности формы
10.1. Основные положения
10.2. Непрямолинейность
10.3. Измерение
10.4. Измерение и классификация отклонений от
прямолинейности
10.5. Неплоскостность
Глава 11. Некруглость и ее следствия
11.1. Общие положения
11.2. Направление измерений
11.3. Графическое представление некруглости
11.4. Огранка
11.5. Методы измерения некруглости
11.5.1. Гармонический анализ
11.5.2. Методы измерения диаметров
11.5.3. Методы измерения хорд
11.5.4. Методы измерения радиусов
11.6. Свойства измерительного сигнала
некруглости
11.6.1. Увеличение и исключение незначащих
данных
11.6.2. Представление с помощью лимаконы
11.7. Оценка некруглости
11.7.1. Основные понятия
11.7.2. Методы наилучшей подгонки
11.8. Измерение дуг
11.9. Прочие параметры
11.9.1. Скорость изменения радиуса детали
11.9.2. Кривизна поверхности
11.9.3. Гармонический анализ
11.10. Методы фильтрации данных при
определении некруглости
11.11. Сложности при проведении гармонического
анализа
11.12. Альтернативы гармоническому анализу
11.12.1. Общие положения
11.12.2. Средняя длина волны
11.13. Отклонения, сопровождающие некруглость
11.13.1. Несоосность
11.13.2. Неперпендикулярность
11.13.3. Другие погрешности измерения
эксцентриситета/ наклона
Глава 12. Нецилиндричность и несферичность
12.1. Нецилиндричность
12.2. Схемы измерений
12.3. Основные определения параметров
нецилиндричности
12.3.1. Несоосность
12.3.2. Влияние неровностей большого размера
12.3.3. Несогласованность базового цилиндра с
формой детали
12.3.4. Биения
12.4. Оценка нецилиндричности
12.5. Дополнительные параметры
нецилиндричности
12.6. Несферичность
12.7. Частичная несферичность
12.8. Статор двигателя Ванкеля и другие детали
сложной формы
Глава 13. Конструкция измерительных приборов и
минимизация погрешностей
измерений
13.1. Исходные предпосылки
13.2. Возможности приборов
13.3. Ошибки измерений
13.4. Проектирование измерительного инструмента
и уменьшение погрешностей
13.4.1. Основные проблемы измерений
13.4.2. Кинематика
13.4.3. Псевдокинематические
(упруго-пластичные) конструкции
13.4.4. Механизмы с шестью опорами
13.4.5. Подвижность
13.4.6. Простая инструментальная погрешность
Аббе и косинусная ошибка
13.4.7. Свойства измерительной цепи
13.4.8. Выбор материалов и решение некоторых
других задач
13.4.9. Механическая стабильность
13.4.10. Оптимизация конструкции
13.4.11. Увеличение точности измерений
13.4.12. Обратный метод проведения измерений
13.4.13. Многошаговый метод измерений
13.5. Проведение измерений
13.6. Механизмы на упругих элементах -
устранение гистерезиса и трения
13.6.1. Преимущества и недостатки механизмов на
упругих элементах
13.6.2. Недостатки упругих элементов,
работающих на изгиб
13.6.3. Механизм линейного перемещения на
упругих элементах
13.7. Очистка и транспортировка деталей
13.7.1. Очистка деталей
13.7.2. Транспортировка
Глава 14. Калибровка приборов
14.1. Эталоны шероховатости и их классификация
14.2. Калибровка щупа
14.3. Калибровка высотной базы
14.3.1. Эталоны типа А1
14.3.2. Кристаллографический метод
14.4. Общая высота
14.5. Калибровка кругломеров по высотной базе
14.6. Калибровка фильтра (эталоны типа С)
14.7. Вибрирующие столы
14.8. Сравнение данных, полученных на разных
приборах
14.9. Взаимосвязь стандартов
Глава 15. Регистрация данных, численные методы
анализа и представление результатов
15.1. Общие положения
15.2. Численные модели
15.3. Размер набора данных
15.4. Практические ошибки
15.5. Обозначение шероховатости на чертежах
15.6. Выбор параметров измерений
15.7. Основы стандартов шероховатости
Литература