【技术实现步骤摘要】
本申请涉及测量坐标信息的数据处理与误差分离领域，特别涉及一种对加工面测量数据的误差分离方法。
技术介绍
1、在精密机电产品中，装配面误差影响装配后产品精度和精度稳定性。在加工精度一定的情况下，构建具有加工误差的精确数字孪生模型成为产品制造过程中精度与性能控制的重要手段。此类精确数字孪生建模方法，基本思路为基于实测加工面数据，经误差分离与处理流程后保留形状误差信息，经曲面插补并构建三维实体模型，并基于有限元方法进行虚拟装配，最后实现装配精度和精度稳定性的预测与控制。对误差的测量、分离与处理则是精确数字孪生建模的直接数据基础。对于批量产品，其加工误差既存在规律性又存在一定的随机性，分为系统误差和随机误差。其中，亟需的关键技术就是实现批量加工误差数据的系统误差与随机误差分离。
技术实现思路
1、本申请提供了一种对加工面测量数据的误差分离方法，以提升对于加工面的坐标测量数据的误差分离精度。
2、第一方面，本申请实施例提供一种误差分离方法，该方法包括：
3、进行预处理实现加工面多点测量数据向均匀插值的误差面的变换。预处理包括分离并补偿测量带来的系统误差，加工面与理想面做差获取误差面，误差面数据均匀插值；
4、对预处理后的误差面坐标信息进行二维快速傅里叶变换fft获得k空间频谱；
5、在k空间频谱上采用十字形分界线以区分系统误差和随机误差，即认为k空间频谱中心多行与多列对应系统误差，k空间频谱四角部分对应随机误差；
6、确定十字形分界
7、第二方面，本申请又提供了一种k空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，该方法包括：
8、分界线位置表示方法，用于将十字形分界线的位置以坐标形式进行表示；
9、误差分布相似度计算方法，用于表征两个误差面之间的特征相似程度；
10、误差分布相似度表格获取方法，统计一个误差面在不同分界线位置下的系统误差与其他误差面的相似程度。变动十字形分界线位置并计算一个误差面在此分界线下得到的系统误差与其他误差面的误差分布相似度，形成表格；
11、最优频率分界线位置选取方法，通过误差分布相似度表格确定合适的k空间频谱上的误差分离分界线。在误差分布相似度表格上选取误差分布相似度快速上升与小幅波动的交界处作为最佳分界线位置。
12、由以上技术方案可以看出，本申请提供的误差分离方法包括：将获取已测量的多个同批次加工面的多点测量数据进行测量带来的系统误差的补偿，并与理想面做差获取误差面，对误差面数据均匀插值，对此批均匀插值后的误差面进行二维快速傅里叶变换fft获得多个k空间频谱，在k空间频谱上采用十字形分界线以区分系统误差和随机误差，通过k空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法来确定k空间频谱上的十字形分界线位置或人工评判确定十字形分界线位置，将k空间幅值频谱上十字形分界线外元素置零，结合k空间相位频谱进行离散傅里叶反变换ifft后得到系统误差面，k空间幅值频谱分界线内元素置零，经离散傅里叶反变换ifft后得到随机误差面，完成误差分离。方法实质为仅将横纵两方向上同时为高频的部分划分为随机误差。此部分包括出现在单个测量点上的粗大误差，形态小且单独出现的小凸，以及高频噪声。得以保留的是两方向均为低频的面形信息与至少一个方向上为低频的加工特征信息，如倾斜，刀痕与条带等。
13、所述的k空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法用于定量获取一个最佳分离位置，方法包括：通过结合分界线位置表示方法与误差分布相似度计算方法，变动十字形分界线位置并计算一个误差面在此分界线下得到的系统误差与其他误差面的误差分布相似度，获取误差分布相似度表格，在误差分布相似度表格上选取误差分布相似度快速上升与小幅波动的交界处作为最佳分界线位置。在不追求最高分离精度时采用人工确定十字形分界线位置方法，并根据分离结果来对十字形分界线位置进行调整，从而简化方法流程。
14、本专利技术的有益效果：所提出的加工面测量数据误差分离方法，能够基于频率批量化地实现对一批加工面的精确的系统误差与随机误差分离，继而提升对于加工面的坐标测量数据的误差分离精度并指导误差处理与模型的构建。
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1.一种对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，该方法包括：
2.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，加工面测量数据为采用三坐标测量仪等测量工具获取待测加工面的多点测量数据，所述预处理包括：
3.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，所述十字形分界线是K空间频谱上包含数行数列元素且对称的用于区分系统误差和随机误差的框线，K空间频谱中心多行与多列对应系统误差，K空间频谱四角部分对应随机误差。
4.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，所述确定分界线，即确定在K空间频谱上十字形分界线的具体大小和位置：
5.一种用于权利要求1的K空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，该方法包括：
6.如权利要求5所述的K空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，所述分界线位置表示方法，取频谱图四分之一区域进行编号，设(m,n)为十字形分界线右上方拐点位置的坐标。
7.如权利要求5所述的K空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特
8.如权利要求5所述的K空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，所述误差分布相似度表格获取方法，获取方式为变动十字形分界线位置并计算一个误差面在此分界线下得到的系统误差与其他误差面的误差分布相似度，形成表格。
9.如权利要求5所述的K空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，所述最优频率分界线位置选取方法，通过误差分布相似度表格确定合适的K空间频谱上的误差分离分界线，在误差分布相似度表格上选取误差分布相似度快速上升与小幅波动的交界处作为最佳分界线位置。
...【技术特征摘要】
1.一种对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，该方法包括：
2.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，加工面测量数据为采用三坐标测量仪等测量工具获取待测加工面的多点测量数据，所述预处理包括：
3.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，所述十字形分界线是k空间频谱上包含数行数列元素且对称的用于区分系统误差和随机误差的框线，k空间频谱中心多行与多列对应系统误差，k空间频谱四角部分对应随机误差。
4.如权利要求1所述的对加工面测量数据的误差分离方法，其特征在于，所述确定分界线，即确定在k空间频谱上十字形分界线的具体大小和位置：
5.一种用于权利要求1的k空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，该方法包括：
6.如权利要求5所述的k空间频谱上的误差分离分界线定量确定方法，其特征在于，所述分界线位置表示方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊健，盛智超，张之敬，苏泰玉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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