[发明专利]三维曲面上的凹凸形状测定方法

说明书

提供一种三维曲面上的凹凸形状测定方法，能够高精度地测定具有毫米级的高度变化的三维曲面的表面的几μm左右的凹凸形状。从表示齿面的表面形状的三维表面形状数据D1中取出表示多个分割截面的表面轮廓形状的截面数据yi，针对每个分割截面求出与截面数据yi所表示的表面轮廓形状近似的曲线式f(x)，并且算出截面数据yi与近似曲线式f(x)的差分Wi，将针对每个分割截面求出的差分Wi的二维数据在分割方向上结合而生成凹凸形状数据D2，因此，能够适当地提取振幅为几μm左右以下的微小的凹凸形状而进行可视化(明显化)并进行评价。

技术领域

本发明涉及能够测定在具有毫米级的高度变化的三维曲面的表面上存在的几μm左右的细小的凹凸形状的凹凸形状测定方法。

背景技术

测定齿轮的齿面形状的技术例如记载于专利文献1。而且，在专利文献2中记载了从表面形状的测定数据中除去低频成分(趋势)，仅取出波纹、粗糙度等凹凸形状的成分的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-201695号公报

专利文献2：日本特开2000-97689号公报

发明内容

发明要解决的课题

在利用旋转砂轮对准双曲面齿轮、斜齿轮等齿轮的三维曲面的齿面进行了精磨加工的情况下，有时在啮合高阶区域中NV〔Noise(噪音)、Vibration(振动)〕会恶化，作为其原因，可认为是在齿面上存在几μm左右的凹凸的微小波纹。为了对其进行验证或对NV进行改善，需要从具有由齿面的扭转引起的毫米级的高度变化的三维曲面中提取出几μm左右的凹凸形状的技术，但在使用基准构件机械性地进行修正的专利文献1所记载的技术中，无法得到充分的精度。而且，在专利文献2中，由于将表面形状数据分割成多个段而近似成几何形状，因此从三维曲面的齿面的表面形状数据中提取凹凸形状成分时的误差增大。

本发明以上述的情况为背景而完成，其目的在于，使得能够高精度地测定具有毫米级的高度变化的三维曲面的表面的几μm左右的凹凸形状。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，第一发明是一种测定在测定对象物的三维曲面的表面上存在的比该三维曲面细小的凹凸形状的凹凸形状测定方法，其特征在于，包括：(a)表面形状数据取得工序，取得表示所述测定对象物的表面形状的三维表面形状数据；(b)分割工序，从所述三维表面形状数据中，针对将所述测定对象物的表面在特定的分割方向上利用与该分割方向垂直的多条直线等间隔地进行分割而得到的每个分割截面，取出表示该分割截面的表面轮廓形状的截面数据；(c)曲线式设定工序，针对每个所述分割截面，求出相对于所述截面数据所表示的表面轮廓形状的整个区域近似的曲线式；(d)差分算出工序，针对每个所述分割截面，关于分割截面的整个区域算出所述截面数据与所述曲线式的差分；及(e)差分结合工序，将针对每个所述分割截面而关于分割截面的整个区域算出的所述差分的二维数据在所述分割方向上结合而生成表示所述凹凸形状的三维的凹凸形状数据。

第二发明以第一发明的三维曲面上的凹凸形状测定方法为基础，其特征在于，(a)所述测定对象物的三维曲面的表面为齿轮的齿面，(b)所述凹凸形状包括振幅为0.5μm～5μm的范围内的微小波纹。

第三发明以第一发明或第二发明的三维曲面上的凹凸形状测定方法为基础，其特征在于，(a)所述三维表面形状数据利用在纵横方向上排列成矩形(正方形或长方形)的格子状的多个像素来表示所述测定对象物的表面，针对每一像素具有高度信息，(b)在所述分割工序中，将所述三维表面形状数据在分割方向上针对每一像素进行分割，取出在截面方向上相连的多个像素的所述高度信息作为所述截面数据，所述分割方向是所述纵横方向中的任一方向，所述截面方向是该纵横方向中的另一方向，(c)在所述差分算出工序中，关于所述分割截面的整个区域，针对每一像素算出所述截面数据与所述曲线式的差分。