变截面涡旋齿三维形貌分析与功率谱密度表征

为了量化表征变截面涡旋齿形貌的变化规律并提取特征信息，以45#钢和硬铝7075材料进行了3段基圆渐开线变截面涡旋铣削加工实验，用Talysurf CLI 1000形貌仪测量了涡旋齿三维形貌和表面粗糙度，对形貌图像进行了分析和比较，运用一维和二维功率谱密度方法量化表征了涡旋齿形貌的频率?空间分布信息。形貌分析表明：45#钢试样涡旋齿形貌变化趋势接近走刀痕迹，呈现较强的规律性；45#钢涡旋齿试样表面形貌变化高度大于硬铝7075，且形貌的变化与型线位置无明显联系。二维功率谱密度分析表明，涡旋齿形貌呈各向异性特征，x方向空间频率0~0.02 μm-1是影响涡旋齿形貌的主导频率，涡旋齿主要缺陷存在于空间波长50 μm内。一维功率谱密度表征解析了涡旋齿试样粗糙度相近、但表面形貌和粗糙度差异性明显的现象。实现了涡旋齿形貌不同层次特征的定量表征和信息提取。