[发明专利]五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法

说明书

本发明公开了一种五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法，包括：S1：获取五轴球头铣削加工表面的相关几何特征；S2：根据所述相关几何特征，构建表面纹理形貌的评价指标；S3：离散化工件网格，并根据所述表面纹理形貌的评价指标，建立五轴球头铣削加工表面纹理形貌的数字化模型；S4：根据所述五轴球头铣削加工表面纹理形貌的数字化模型，对所述五轴球头铣削加工表面纹理形貌进行特征提取，得到提取结果。本发明所提供的五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法，能够较全面评价五轴球头铣削表面纹理形貌质量，同时反映表面纹理特征及走势，为后续五轴球头铣削表面纹理形貌相关研究提供理论依据。

技术领域

本发明涉及五轴铣削表面形貌技术领域，具体涉及一种五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法。

背景技术

五轴机床具有五个能够相互联动的运动轴，其高自由度能够实现较好的加工质量及精度并在实现复杂曲面加工方面具有独特优势，广泛应用于航天、航空、航海、汽车、国防等领域。表面纹理形貌是反映工件表面质量的重要指标，表面纹理形貌对工件精度及性能有着不可忽视的影响，尤其对高精密零部件至关重要。因此后续开展五轴铣削加工表面纹理形貌相关研究，对针对表面纹理形貌质量评价指标的提取必不可少。

现有表面形貌评价指标在评价五轴铣削加工表面纹理质量及整体走势方面有待进一步完善。目前二维表面形貌表征参数应用较广，主要包括表面粗糙度、表面波纹度等。其中表面粗糙度的评定参数主要包括轮廓算术平均偏差Ra、微观平度十点高度Rz、轮廓大高度Ry。其对切削参数的变化较敏感，但仅能从二维的角度反映表面形貌特征且受取样位置及长度的影响，不能表示表面形貌整体情况及表面纹理走势。三维表征参数由于从三维的角度反映表面形貌，能够满足特定条件下工件的功能特性要求，如表面均方根偏差Sq、核心区含油指标Sci等。虽然能够一定程度上反映表面形貌整体情况但也受不同取样点的影响，且不全适用于五轴铣削表面纹理形貌的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法，能够较全面评价五轴球头铣削表面纹理质量以及表面纹理特征及走势，建立表面质量与表面加工纹理之间的关系。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法，所述五轴球头铣削加工表面纹理形貌的评价指标的提取方法包括：

S1：获取五轴球头铣削加工表面的相关几何特征；

S2：根据所述相关几何特征，构建表面纹理形貌的评价指标；

S3：离散化工件网格，建立五轴球头铣削加工表面纹理形貌的数字化模型；

S4：根据所述五轴球头铣削加工表面纹理形貌的数字化模型，对所述五轴球头铣削加工表面纹理形貌进行表面纹理形貌的评价指标提取，得到提取结果。

可选择地，所述相关几何特征包括：微单元几何特征、纹理曲线几何特征和纹理整体表征，所述步骤S2包括：

根据所述微单元几何特征构建第一表面纹理形貌质量指标；

根据所述纹理曲线几何特征构建第二表面纹理形貌质量指标；

根据所述纹理整体表征构建纹理走势指标；

根据所述第一表面纹理形貌质量指标、所述第二表面纹理形貌质量指标和所述纹理走势指标，得到所述表面纹理形貌的评价指标。

可选择地，所述第一表面纹理形貌质量指标包括：微元长宽比、最大微元面积和最大微元体积；

所述第二表面纹理形貌质量指标包括：微元进给轮廓面积、微元间歇进给轮廓面积和二维轮廓曲线时域信号特征；

所述纹理走势指标包括体积矩阵和欧式距离。