赖科学, 李灿灿, 陈　朗, 何　涛

(湖北工业大学现代制造质量工程重点实验室， 湖北 武汉 430068)



基于分形特征的同步器齿环缺陷识别研究

赖科学, 李灿灿, 陈朗, 何涛

(湖北工业大学现代制造质量工程重点实验室， 湖北 武汉 430068)

[摘要]通过展开同步器齿环(齿环)内轮廓，发现其具有不规则、统计自相似性和相对平滑的特征。采用分形理论中的分形维数(FD)对其进行缺陷识别。首先，用结构函数法对(Weierstrass-andelbort)W-M函数模型进行分析，可得结构函数法计算相对平滑曲线的维数误差小；然后，基于齿环内轮廓展开曲线相对平滑的特性，采用结构函数法对正常和缺陷齿环内轮廓展开曲线进行分维计算。实验结果表明，正常齿环内轮廓展开线的分维不同于缺陷齿环的分维，从而通过维数差异实现对正常和缺陷齿环的识别。

[关键词]同步器齿环； 结构函数法； W-M函数； 分维

缺齿、缺耳以及齿形不规则等缺陷是困扰汽车变速箱中同步器齿环制造质量的重要问题之一[1-2]。通过对齿环内轮廓展开曲线的观察与分析，发现其具有不规则和统计自相似性特征。因此，本文采用分形理论方法对缺陷齿环进行识别。分形理论[3]用于物体轮廓缺陷识别，一般用分形维数(FD)对其进行定量描述，实现物体轮廓的有效表征。在进行物体轮廓的分形表征时，必须选择适当的维数计算方法。目前，计算物体表面轮廓分形维数的方法有盒维计数法、尺码法、方差法、均方根法和结构函数法[4]等，以上方法都有各自的特点和适用范围，如果采用的分形维数计算方法与实际分形集合的类型不相符，就会产生较大的计算误差。……