Інформаційна технологія оцінки якості обробки металевих поверхонь методом вейвлет-аналізу

Abstract

UK: Мета роботи. Проаналізувати ефективність використання вейвлет-аналізу для оцінки якості поверхонь металів. Розробити інформаційну технологію програмного продукту для автоматизації процесу оцінки якості обробки металевих поверхонь методом вейвлет-аналізу. Методи дослідження. Розглянуто основні параметри оцінки обробки металевих поверхонь. Проведено багаторівневу декомпозицію профілограми за допомогою вейвлет функцій. Отримані результати. Розроблене програмне забезпечення дозволяє розрахувати параметри оцінки обробки металевих поверхонь, чим допомогає звести до мінімуму число рутинних операцій та складних математичних розрахунків, а також надає наочні графіки хвилястості та шорсткості. Перевагою розглянутого програмного продукту є те, що він – вузьконаправлений, створений саме для аналізу сигналів-профілограм металевих поверхонь і є безкоштовним. Даний програмний продукт при подальшій розробці зможе бути застосований у машинобудівній (фрезерувальній) галузі та дозволить зменшити витрати на придбання програмної продукції. Наукова новизна. Розглянуто метод оптимальної декомпозиції сигналу складної форми, який використовує критерій мінімізації сумарної ентропії вейвлет-коефіцієнтів обох його компонент при визначенні оптимального рівня декомпозиції, відновлення сигналу за апроксимуючими вейвлет-коефіцієнтами оптимального рівня декомпозиції при визначенні компонент сигналу, що дозволяє розкласти сигнал складної форми на дві незалежні складові, які характеризують певні властивості об’єкту дослідження. Створено відповідне програмне забезпечення. Практична цінність. Розроблена інформаційна технологія програмного продукту оцінювання параметрів вейвлет-перетворення нестаціонарних сигналів може бути застосована в аналізі та діагностуванні об’єктів різної природи, зокрема в машинобудівній (фрезеруванні) галузі в наступних задачах: виділення профілів хвилястості та шорсткості профілограм металевих поверхонь. EN: Purpose. Analyze the effectiveness of using wavelet analysis to assess the quality of metal surfaces. Develop information technology information technology to automate the process of assessing the quality of metal surfaces by wavelet analysis. Methodology. The main parameters for assessing the processing of metal surfaces are considered. A multilevel decomposition of the profile using wavelets was performed. Findings. The developed software allows to calculate parameters of an assesment of processing of metal surfaces that will help to minimize number of routine operations and difficult mathematical calculations, and also gives illustrative graphs of waviness and roughness. The advantage of this software product is that it is focused and developed specifically for the analysis of signals-profilograms of metal surfaces and is free. In further development, this software product can be used in the mechanical engineering industry (milling) and will help reduce the cost of software. Originality. The method of optimal decomposition of a complex signal is considered, using the criterion of minimizing the total entropy of wavelet coefficients of both its components in determining the optimal level of decomposition, reconstruction of the signal by approximating wavelet coefficients of the optimal signal. Convenient software has been developed. Practical value. The developed information technology of the software product for estimating the parameters of non-stationary signals can be used in the analysis and diagnosis of objects of different nature, in the mechanical engineering (milling) industry, in particular obtaining of waviness and roughness profiles.