回转体零件表面形状误差分析的小波变换方法.pdf

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1、2010年第l1期·设计与研究·文章编号：1001—2265(2010)11—0029—03回转体零件表面形状误差分析的小波变换方法谢文涓，蔡改贫(江西理工大学机电学院，江西赣州341000)摘要：针对回转体零件实际加工形成的表面由多种频率成分构成的特点，为精确分解零件表面几何形状误差信号，在比较分析了传统数字滤波算法和小波算法的基础上，提出零件表面轮廓信号滤波的小波变换法。小波变换具有带通滤波的功能，它比传统的滤波方法更方便更有效。实验表明对实测信号进行小波变换滤波可以减少噪声信号的干扰，同时结合傅立叶变换可实现了表面形状误差、表面波度及表面粗糙度的综合提取，为三类误差的评定提供前题，满

2、足了高精度测量的要求。关键词：小波变换；表面几何形状；误差分离中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ATheSeparationApproachfortheSurfaceGeometryErrorBasedonWaveletTransformXIEWen—juan，CAIGai—pin(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，JiangxiGanzhou341000，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofro

3、taryparts’Sactualsurfacecompositebymultiplefrequen-cycomponent．inordertoaccuratelyextractthevarioustypesoferrorsignal，intheanalysisofthetradi-tionaldigitalfilteralgorithmandwavelettransformAfilteringapproachbasedOilwavelettransformforthesurfacegeometryerrorisproposed；throu【ghtheexperimentalanalysi

4、softhestepsofwaveletfilterdecom-position，andextracteintegratedlythesurfaceformeror，surfacewavinessandsurfaceroughness，tomeettherotationalpartsofthemeasurementrequirements．Keywords：wavelettransform；thegeometryshapeofsurface；errorseparationO引言1表面几何形状误差的数字滤波算法由于设计和生产等多种因素的影响，机械零件被测表面综合误差信号可采用滤波的方法进行加

5、工形成的实际表面一般处于非理想状态，根据其分解，通过滤波一方面降低外界噪声信号对测量结特征可以分为表面粗糙度误差(微观误差，是高频信果的干扰，另一方面将组成表面实际轮廓的形状误号)、表面形状误差(宏观误差，是高频信号)、表面波差、表面波度和表面粗糙度进行分离，即通过不同的纹度(介于微观与宏观的误差，是中频信号)。三滤波器将表面形貌误差分离为形状误差、表面波纹类误差同时并存。采用激光测距传感器对回转体零度和表面粗糙度项之和。件表面形状进行非接触式测量，原始采样信号中含数字滤波算法是通过对采样数据进行数学运算有多种频率成分，其中不仅包含了上述三类误差信处理来达到滤波的目的。设是一个装置，它将输

6、入号，由于测量环境等因素的影响，还包含了噪声信号信号变换为输出信号并向外输出。设输人为(常表现为高频信号)，为了对各类表面几何形状误厂(t)——零件表面几何形状误差的原始采样信号；差进行精确分析评定，须将各频率成分的信号进行h(t)——数字滤波器，原始采样信号通过不同的滤分离。波器得出不同频率区间的误差信号；g(t)——输出，收稿日期：2010—05—28作者简介：谢文涓(1975～)，女，江西赣州人，江西理工大学机电工程学院讲师，硕士，主要从事机械制造及其自动化方向的研究，(E—mail)xiewenjuan22@163．com。·29··设计与研究·组合机床与自动化加工技术其工作原理为

7、：传统的滤波方法更方便更有效利用小波分析的特输入_厂(t)一(t)滤波一g(￡)输出性，能够对工件实际表面的复合特征进行评定，即可其数学运算为：进行工件表面几何形状误差在不同尺度下特征的分￡[_厂(t)]=g(t)=-厂(t){(t)=f厂(r)h(t一)dr析，实现表面粗糙度、波纹度、形状误差等特征信息的综合提取。(1)为了提高小波变换的计算速度，实际应用中经根据表面粗糙度、波纹度和形状误差分布的频常采用Mallat算