基于光谱共焦原理的滚珠螺母多尺度测量方法

针对小尺寸滚珠螺母因其内腔构型较复杂,孔径小,内腔型面数据获取困难,加工质量评定难以为继的问题,提出一种基于光谱共焦原理的滚珠螺母多尺度测量方法。使用非接触式光学位移传感器对其内腔进行分度式轴截面扫描,获取柱坐标系下内腔表面三维点云数据。采用均匀插值滤波剔除滚道—内径处的异常点以及小波阈值法对原始测量数据进行去噪。以二维小波分解的多分辨分析特性为基础,利用小波分解能量守恒性质自适应确定分解层数,对转换到笛卡尔坐标系中沿母线展开的螺母内腔表面进行不同尺度分解,分别得到用于计算轮廓结构参数的低频成分与用于评定表面粗糙度的高频成分。实验结果表明本文提出的测量方法能够评定滚珠螺母内腔结构尺寸精度及表面加工质量,其重要结构参数如螺距、导程角的加工误差分别为2μm和0.016°。