(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210976617.1 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 郑州机械研究所有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新 技术产业 开发区科 学大道149号 (72)发明人 张亚龙　吴鲁纪　杨林杰　孙毅博　 吕永鑫　 (74)专利代理 机构 洛阳九创知识产权代理事务 所(普通合伙) 41156 专利代理师 刘颍阁 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 15/00(2011.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/77(2022.01) (54)发明名称 一种零部件表面几何形貌特 征测量方法 (57)摘要 一种零部件表 面几何形貌特征测量方法， 首 先， 获取零部件表面的三维形貌特征图， 再基于 三维形貌特征图， 在三维形貌特征表面划分线 条， 提取线条空间位置的二维轮廓曲线； 其次， 将 二维轮廓曲线转化为三维空间， 择取二维轮廓曲 线中的最大值和最小值； 然后， 绘制最大值和最 小值的数据轮廓曲线以及数据分布带， 再基于数 据分布带评价零部件的表面几何特征。 本发明能 够全面覆盖零部件表面几何形貌特征的所有数 据点， 具有更高的测量精度。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 115358980 A 2022.11.18 CN 115358980 A 1.一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 首先， 获取零部件表面的三维 形貌特征图， 再基于三 维形貌特征图， 在三 维形貌特征表面划分线 条， 提取线 条空间位置的 二维轮廓曲线； 其次， 将二 维轮廓曲线转化为三 维空间， 择取二 维轮廓曲线中的最大值和最 小值； 然后， 绘制最大值和最小值的数据轮廓曲线以及数据分布带， 再基于数据分布带评价 零部件的表面几何特 征。 2.根据权利要求1所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 具体包 括如下步骤： S1： 通过光学扫描设备扫描零部件， 获取零部件表面的三维形貌特 征图； S2： 基于上述S1中的三维形貌特征图， 在三维形貌特征表面划分线条， 并利用光学扫描 设备数据处理软件提取线条空间位置的二维轮廓曲线； S3： 在上述S2中的二维轮廓曲线数据中提取相同X轴坐标与沿Z轴投影方向的不同Y轴 坐标的最大值和最小值； S4： 根据上述二维轮廓曲线中提取出的最大值和最小值， 绘制最大值和最小值的数据 轮廓曲线， 并连接最大值与最小值中间区域的数据分布带； S5： 基于零部件表面轮廓特 征的数据分布带， 评价 零部件表面轮廓特 征。 3.根据权利要求2所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S1中通过Super View W1或基恩士VR ‑6000光学扫描设备扫描零部件。 4.根据权利要求2所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S2中在上述 三维形貌特 征图表面上依次划分线条， 相邻线条间 间隔平行分布。 5.根据权利要求2所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S2中光学扫描设备 数据处理软件Gwyd dion中提取线条空间位置的二维轮廓曲线。 6.根据权利要求2所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S3中先将线 条上的二 维轮廓曲线 数据导入Excel中， 再提取二 维轮廓曲线中相同X轴坐标 与沿Z轴投影方向的不同Y轴坐标的最大值和最小值， 由此获得零部件表面轮廓特征上的全 部曲线的最大值和最小值。 7.根据权利要求2所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S2中获得n组轮廓曲线数据， 第一组轮廓曲线数据为(x1， y1)、 ......、 (x1， yn)， 第二组轮 廓曲线数据为(x2， y1)、 ......、 (x2， yn)， .....， 第n组轮廓曲线 数据为(xn， y1)、 ......、 (xn， yn)。 8.根据权利要求7所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S3中从第一组轮廓曲线数据中提取出最小值(x1， ymin)和最大值(x1， ymax)； 从第二组轮廓 曲线数据取(x2， ymin)和(x2， ymax)； 从第n组轮廓曲线数据中选 取出最小值(xn， ymin)和最大值 (xn， ymax)。 9.根据权利要求8所述的一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 其特征在于： 所述步 骤S4中通过绘图软件 Origin或Excel分别设置X轴和Y轴， 并根据S3得到的最小值(x1， ymin)、 (x2， ymin)、 ......、 (xn， ymin)和最大值(x1， ymax)、 (x2， ymax)、 ......、 (xn， ymax)绘制数据轮廓曲 线， 由此获得最大值和最小值的数据轮廓曲线； 将最大值和最小值的数据轮廓曲线的中间 区域连接形成表示 零部件表面形貌特 征的数据分布带。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115358980 A 2一种零部件表面 几何形貌特征测量方 法 技术领域 [0001]本发明涉及表面 几何形貌特征测量领域， 具体的说是一种零部件表面几何形貌特 征测量方法。 背景技术 [0002]零部件表面几何形貌特征会影响零部件与机械零件间的配合、 接触刚度、 振动以 及噪声等， 零部件表面几何形貌特征 的测量主要以表面粗糙度Ra值表示。 现有技术中的表 面粗糙度值Ra代表零部件表面局部区域轮廓的波峰最大值与波谷最小值的几何特征分布 规律， 而且不同方向和位置的表面形貌曲线存在显著差异。 [0003]现有技术中局部区域轮廓的表面几何形貌特征并不能全面、 准确的表示零部件表 面粗糙度， 表面几何形貌特征 的测量方法不能全面覆盖被测零部件表面轮廓特征， 在工程 应用中存在较大误差， 造成巨大的经济损失。 发明内容 [0004]本发明旨在 提供一种零部件表面几何形貌特征测量方法， 能够全面覆盖零部件表 面几何形貌特 征的所有数据点， 具有更高的测量精度。 [0005]为了解决以上技术问题， 本发明采用的具体方案为一种零部件表面 几何形貌特征 测量方法： 首先， 获取零部件表面的三维形貌特征图， 再基于三维形貌特征图， 在三维形貌 特征表面划分线条， 提取线条 空间位置的二 维轮廓曲线； 其次， 将二 维轮廓曲线转化为三 维 空间， 择取二 维轮廓曲线中的最大值和最小值； 然后， 绘制最大值和最小值的数据轮廓曲线 以及数据分布带， 再基于数据分布带评价 零部件的表面几何特 征。 [0006]作为本发明一种零部件表面几何形貌特征测量方法的进一步优化： 具体包括如下 步骤： [0007]S1： 通过光学扫描设备扫描零部件， 获取零部件表面的三维形貌特 征图； [0008]S2： 基于上述S1中的三维形貌特征图， 在三维形貌特征表面划分线条， 并利用光学 扫描设备 数据处理软件提取线条空间位置的二维轮廓曲线； [0009]S3： 在上述S2中的二维轮廓曲线数据中提取相同X轴坐标与沿Z轴投影方向的不同 Y轴坐标的最大值和最小值； [0010]S4： 根据上述二维轮廓曲线中提取出的最大值和最小值， 绘制最大值和最小值的 数据轮廓曲线， 并连接最大值与最小值中间区域的数据分布带； [0011]S5： 基于零部件表面轮廓特 征的数据分布带， 评价 零部件表面轮廓特 征。 [0012]作为本发明一种零部件表面几何形貌特征测量方法的进一步优化： 所述步骤S1中 通过Super View W1或基恩士VR ‑6000光学扫描设备扫描零部件。 [0013]作为本发明一种零部件表面几何形貌特征测量方法的进一步优化： 所述步骤S2中 在上述三维形貌特 征图表面上依次划分线条， 相邻线条间 间隔平行分布。 [0014]作为本发明一种零部件表面几何形貌特征测量方法的进一步优化： 所述步骤S2中说　明　书 1/3 页 3 CN 115358980 A 3