7、圆度轮廓的滤波技术详解

圆度轮廓的滤波技术详解

1 引言

在现代工业中，圆度测量是确保零件质量的关键环节之一。通过圆度测量，可以评估零件的几何精度，进而保证其功能性。本文将深入探讨圆度轮廓的滤波技术，旨在帮助读者理解如何通过滤波技术分离表面粗糙度、波纹度和形状特征，从而提升测量的准确性和可靠性。

圆度轮廓是指使用旋转主轴静止探针圆度测量仪器获得的数据，与在平面表面上获得的开放轮廓不同，圆度轮廓是一个封闭轮廓。名义上是圆形的零件可以看作是由不同的谐波组成，这些谐波以每转的波动数（UPR）来指定。例如，一个椭圆形零件有2个UPR，一个三叶形零件有3个UPR。通过基于每转的波动数而不是表面波长来进行分析，我们不再需要担心零件的直径。

2 高斯滤波器用于圆度测量

高斯滤波器是一种广泛应用的低通滤波器，用于分离圆度轮廓中的不同频率成分。高斯滤波器的权重函数由下式给出：

[ S(x) = \frac{1}{\alpha \lambda_c} \exp \left[-\pi \left(\frac{x}{\alpha \lambda_c}\right)^2\right] ]

其中，(\alpha = \sqrt{\ln 2 / \pi} \approx 0.4697)，(x) 是权重函数原点的位置，(\lambda_c) 是长波长粗糙度截止值，(\lambda) 是表面上不同正弦波形的波长。

2.1 权重函数的生成

以下是生成高斯滤波器权重函数的MATLAB代码：

omegac = 10; % 截止频率设置为UPR单位的10倍
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