一种已加工表面频率特征重构方法技术

本发明专利技术公开了一种已加工表面频率特征重构方法，该方法的步骤如下：首先，采用表面形貌检测设备测量已加工表面及其轮廓，获取采样范围内的表面形貌和波纹度信息；然后，采用功率谱密度函数对表面形貌检测设备的测量结果进行定量频谱描述，分析信息中低频、中频和高频信号的序列，得到被测表面的频率信息组成以及空间频率在已加工表面中所含功率占比；最后，采用连续小波变换对已知频率的信息进行提取，并使用Mexh小波作为基函数进行计算，完成已加工表面形貌的重构。

【技术实现步骤摘要】
一种已加工表面频率特征重构方法
本专利技术提出一种已加工表面频率特征重构方法，属于表面形貌表征方法的领域。
技术介绍
机加工会在材料表面留下加工痕迹，在加工表面上形成几何特征，这是一种无明显分布规律的随机表面，无法对表面上的频率特征进行完整地定性、定量描述。但是机加工的轨迹是有迹可循的，可以当作对表面形貌与刀具相对运动的描绘，走刀轨迹形成了连续性小尺度波纹。因此，表面轮廓也可以看作是不同幅值、波长和相位的小尺度波纹的无序组合叠加。由于表面形貌的空间频率信息如频率特征等对于材料元件的性能会有一定程度上的影响，为了获得更加理想的功能表面，分析材料表面存在的频率特征对材料性能的影响并深究其产生的原因以及抑制的方法具有十分重要的意义。传统粗糙度表征方法一般会采用如表面粗糙度均方根值(RootMeanSquare，RMS)和表面粗糙度波峰波谷值(PeaktoValley，P-V)等测量参数作为成形表面的微观结构参数，这些方法都没有考虑到纵向和横向的表面轮廓存在的实际空间频段信息，无法满足分析表面轮廓空间频段信息分布的需求，不能够实现对频率特征信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种已加工表面频率特征重构方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：针对零件表面，采用提取表面形貌点云数据的检测设备对表面进行采样；/n步骤二：根据步骤一中表面形貌检测设备的采样结果，使用功率谱密度分析方法获得取样域中所有频率信息，确定采样周期范围、实际频率范围和最小频率间隔，得出功率谱密度计算已加工表面微观形貌的一维及二维结果；/n步骤三：根据步骤一的表面形貌检测设备测量结果和步骤二中的功率谱密度计算结果，选取连续小波变换的小波基函数，确定尺度因子和重构小波系数，完成已加工表面形貌的频率特征的提取和重构。/n

【技术特征摘要】
1.一种已加工表面频率特征重构方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：针对零件表面，采用提取表面形貌点云数据的检测设备对表面进行采样；
步骤二：根据步骤一中表面形貌检测设备的采样结果，使用功率谱密度分析方法获得取样域中所有频率信息，确定采样周期范围、实际频率范围和最小频率间隔，得出功率谱密度计算已加工表面微观形貌的一维及二维结果；
步骤三：根据步骤一的表面形貌检测设备测量结果和步骤二中的功率谱密度计算结果，选取连续小波变换的小波基函数，确定尺度因子和重构小波系数，完成已加工表面形貌的频率特征的提取和重构。


2.根据权利要求1所属的一种已加工表面频率特征重构方法，其特征在于，步骤二所述的功率谱密度函数：
功率谱密度函数一维形式为：



式中f为空间频率；L为取样长度；z(f,L)为二维轮廓数据z(x)的傅立叶变换，其形式为：



二维功率谱密度函数可以分析三维形貌的频率特征，其结果是在X，Y正交方向上分别进行一维PSD计算，二维形式为：



通过计算二维PSD能够获得取样域中的所有三维频率特征以及已加工表面的空间频率分布状态。


3.根据权利要求1所属的一种已加工表面频率特征重构方法，其特征在于，步骤三所述的连续小波变换：

【专利技术属性】
技术研发人员：束梓豪，庞启龙，况良杰，徐幼林，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32