Přednosti nového filtru dokumentuje obr. 2, který představuje profil stejného povrchu (viz obr. 1) zpracovaný robustním Gaussovým filtrem, se stejnou vlnovou délkou jako v prvním případě. Je zřejmé, že střední čára filtru sleduje daleko přesněji profil povrchu. Projevuje se i menší „zvednutí" prohlubně a souřadnice profilu na obou stranách prohlubně se prakticky neposunuly vzhledem k základnímu profilu. Filtrace robustním Gaussovým filtrem zajistí podstatně příznivější hodnocení parametrů výstupků a prohlubní povrchu.
Z porovnání výsledků analýz základního profilu a drsností povrchu (s různou filtrací) vyplývá, že standardní Gaussův filtr významně mění hloubky prohlubní v porovnání jak se základním profilem, tak i robustním Gaussovým filterm. Ovlivněny jsou i další amplitudové parametry. Naopak při aplikaci robustního Gaussova filtru výrazné výstupky a prohlubně profilu povrchu nedeformují referenční linii filtru.
Porovnání výsledků analýz základního profilu a drsnosti povrchu
Parametry
(μm) | Základní profil | Gaussův filtr | Robustní Gaussův filtr |
Pq/Rq | 0,990 6 | 0,869 0 | 0,971 1 |
Pp/Rp1max | 1,849 7 | 1,945 8 | 1,880 7 |
Pv/Rv1max | 6,232 7 | 4,938 6 | 6,026 1 |
Pt/Rt | 8,082 4 | 6,884 4 | 7,906 8 |
Zatímco Gaussův filtr, včetně přenosové křivky je normalizován (ISO 11562), v případě nelineárního robustního filtru není situace tak snadná. Různí uživatelé aplikují vlastní robustní filtry, které se vyznačují mírně odlišnou charakteristikou. K normativní specifikaci filtru má přispět standard VDA 2008 připravený pracovníky automobilového průmyslu v Německu, který stanovuje podmínky zavedení robustního Gaussova filtru. Tento filtr bude používán jako „referenční algoritmus" k testování dalších implementací, pro porovnávání s výsledky získanými z navrhovaného robustního filtru při analýzách vzorových souborů dat (také označovaných jako „softgauges").
Taylor Hobson připravil algoritmus robustního Gaussova filtru, který splňuje předpis standardu VDA 2008. Nový filtr je zařazen v nejnovější verzi programu Ultra. V praxi se robustní filtr osvědčil při hodnocení textury povrchu vložek válců a dalších povrchů, které charakterizují vysoké hodnoty parametru šikmosti.
Analýza dominantní vlnové délky
Dominantní vlnová délka je charakteristickým parametrem periodického profilu textury povrchů vyrobených např. soustružením nebo broušením. Výzkum uvedeného parametru hodnocení povrchu, včetně jeho definice, byl prováděn v úzké spolupráci s německým automobilovým průmyslem.
Analýza dominantní vlnové délky se ukázala užitečná při hodnocení těsnicích vlastností ložisek. Jedná se o případy, kdy vlnitost jedné z těsnicích ploch může způsobovat prosakování těsněného média (např. při těsnění hlav válců). To vedlo ke zdokonalování kontroly těsnosti, např. rozšíření standardní analýzy vlnitosti o analýzu dominantní vlnové délky. Takto byl doplněn i program Ultra 4.3, kterým vybavuje profilometry firma Taylor Hobson.
Při studiu profilu textury povrchu lze často pozorovat, že profil je tvořen opakujícími se úseky s různou vlnovou délkou. Problém je, jak tyto jednotlivé vlnové elementy izolovat. Při aplikaci standardních metod filtrace nejsou často jednotlivé vlnové délky odděleny dostatečně zřetelně nebo jsou vlnové složky výrazně filtrem redukovány. To může mít lavinovitý efekt na parametry hodnocení jako je WSm, které se mohou v důsledku lokálního tvaru nebo působení složené (vícenásobné) vlnitosti podstatně měnit.
Příklad na obr. 3 ukazuje dvě části stejného profilu, které byly analyzovány na vlnitost a dominantní vlnovou délku. Výsledkem analýzy dominantní vlnové délky jsou tři profily (základní, WD1 a WD2). Je třeba poznamenat, že jeden nebo oba - WD1 nebo WD2 - mohou být nulové. Profily dokumentují jednoznačnou detekci i separaci dominantních částí profilu. Přitom hodnocení bylo provedeno na skutečném povrchu obrobeném čelní válcovou frézou.
Pro získání profilu vlnitosti je třeba použít vhodný filtr. Na obr. 4 jsou zaznamenány profily získané filtrací Lc = 0,08 mm a Lc = 0,25 mm. Při aplikaci filtru 0,08 mm je potlačena drsnost a zobrazeny jsou obě hlavní vlnové délky na profilu. Naopak filtr 0,25 mm propustil větší vlnovou délku, ale potlačil části profilu s kratší vlnovou délkou. Při dvou profilech vlnitosti na povrchu nejsou tyto od sebe odděleny. Použití filtru s větší vlnovou délkou zajistí zřetelnější zobrazení částí profilu, např. na obrázku v rozmezí délky 10,5 až 11,5 mm, kde profil neprotíná střední čáru, i když je jasná změna jeho tvaru. To je důsledek působení dalších přítomných vlnových délek nerovností profilu, které ovlivňují výsledky. Přestože profil neprotíná střední čáru, ovlivní jeho průběh velikost hodnoty Sm.