基于新一代GPS的同轴度误差评定关键技术研究

现代产品几何技术规范(GPS)提出的操作及操作算子技术,为实现产品几何误差的数字化计量提供了必要的技术基础.研究分析了同轴度误差评定中的操作算子构成及选用原则,并给出最小二乘评定的数学模型.通过实例实现了阶梯轴的同轴度误差的数字化评定过程.     

新一代产品几何技术规范操作技术在逆向工程曲面重构中的应用

在新一代产品几何技术规范(NGGPS)操作技术和逆向工程曲面重构技术的基础上,分析现有曲面重构方法,重点研究NGGPS操作技术在逆向工程曲面重构中的应用.设计基于NGGPS的逆向工程曲面重构程序,将复杂的点云数据分成若干部分,运用特定的操作算子序列,使整个重构的曲面误差控制在一定范围内,从而保证较高的曲面质量,最后将NGGPS操作技术应用于卡扣设计中,并验证其可行性.     

新一代GPS操作技术在纳米粗糙度评定中的应用

基于新一代GPS标准体系中的操作和操作算子技术对纳米粗糙度的测量与评定规范进行了研究,以离线分析扫描电子显微镜（SEM）图像方法测量与评定线边缘粗糙度为例给出了相应的操作和操作算子,为规范纳米粗糙度的测量和评定过程提供了一条可行之路。     

新一代产品几何量技术规范(GPS)中的几何要素

几何要素是构成工件几何特征的点、线和面。研究了新一代产品几何量技术规范(GPS)中几何要素的术语、定义、分类以及它们之间的相互关系,介绍了几何要素的操作与操作算子等数学处理工具,并给出了在产品设计、规范和认证过程中的应用。     

基于新一代GPS体系的平面定向误差不确定度的研究

基于三坐标测量机对空间任意方位被测零件进行测量,建立平面定向公差最小二乘评定的数学模型,并根据新一代产品几何规范(GPS)的不确定度理论,提出了定向误差的不确定度评定方法。该方法不仅符合新一代产品几何规范(GPS)标准的要求,而且保证了平面度检验结果的完整性,从而可以提高工件检验的准确性。     

基于不确定度评定白箱模型的平面度认证

测量不确定度的评定是新一代几何产品规范(GPS)认证的重要组成部分.本文阐述了ISO/TS 14253-2中提出的不确定度评定的黑箱方法和白箱方法的原理,将新一代GPS中提出的不确定度评定白箱模型应用于平面度的最小二乘评定中.通过实验研究,给出了平面度认证的具体步骤和认证结果.实验表明,基于此方法的平面度认证符合新一代GPS标准的要求,认证结果规范、可靠.     

基于新一代GPS的空间直线度误差评定及其不确定度估计

基于新一代产品几何技术规范(geometrical product specification, GPS)的操作及操作算子技术评定空间直线度误差,给出最小二乘评定的数学模型;根据GUM(guide to the expression of uncertainty in measurement, GUM)建议的方法,导出该模型的不确定度估计公式.实验结果表明,新一代GPS利用操作及操作算子技术可以规范、准确、高效地实现空间直线度误差的评定,且可操作性强;提出的空间直线度误差最小二乘评定的不确定度估计,不仅保证了空间直线度评定结果的完整性和有效性,而且可对我国现行的直线度误差检测标准的应用进行有益的补充.     

新一代产品几何技术规范(GPS)体系中不确定度理论及应用技术的研究

不确定度理论及应用技术是新一代GPS标准体系中的关键技术之一。新一代GPS利用不确定度的量化统计特性和经济杠杆调节作用,实现产品设计、制造和检测/认证全过程资源配置的优化。     

现代产品几何技术规范(GPS)中基于对偶性的操作技术及其应用

揭示现代产品几何技术规范（geometrical product specification and verification，GPS）中规范过程和检验／认证过程的物象对应关系，以及其表面模型存在着对偶性、操作技术存在着共性的内在规律性；井以几何误差的检验／认证过程为例，阐述利用操作及算子技术实现GPS计量过程数字化的可能性及应用规律；进一步明确基于对偶性的表面模型、操作及操作算子技术，对于实现GPS设计与计量的统一性、与CAX的集成性和数字化功能是至关重要的。     

基于恒定类的形位误差检验算子库的构建研究

基于对GPS恒定类、操作算子技术的研究及对形位误差本质特征的分析,揭示形位误差与恒定类之间关系的内在规律性,提出形位误差检验操作算子库的构建优化策略.在理论研究的基础上,开发检验操作算子库管理系统;并以实例论证该系统的可行性及其工程价值.     

圆柱度误差评定及其不确定度估计

基于新一代产品几何技术规范(Geometrical Product Specification,GPS)的操作及操作算子技术给出了圆柱度误差的最小二乘数学模型;根据GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement)建议的方法,导出了该模型的不确定度估计公式;通过蒙特卡罗模拟法和实际测量计算结果的比较,验证了所导出的不确定度估计公式的有效性。     

An unambiguous expression method of the surface texture

The current specification and verification of surface texture in international standards are considered to be too theoretical, complex and over-elaborate for industry. A functional approach that completely expresses the complicated surface texture knowledge for designers and engineers is often nonexistent on the shop floor. Based on Geometrical Product Specification (GPS) philosophy, this paper proposes an unambiguous expression schema of surface texture. The surface texture knowledge in design, manufacture and measurement is based on the general GPS matrix and structured by a categorical object model. Explicit specification and verification processes and the mapping between them are presented. The ultimate goal is to improve the collaboration and bridge the knowledge gap between design, manufacture and measurement of surface texture to reduce product development lead time and improve product quality and performance.     

GPS操作技术在线性尺寸规范设计中的应用研究

阐述了新一代GPS中的操作及算子技术,分析了线性尺寸的规范定义和图样表示方法;在此基础上,重点阐述了线性尺寸规范设计及检验认证与GPS操作、算子技术之间的内在关系,进一步阐明操作、算子技术是实现线性尺寸数字化设计与计量认证的理论及技术基础,并揭示出线性尺寸数字化技术的重要意义.     

极大熵法在几何量测量不确定度评定中的应用

为提高新一代GPS标准体系中几何量测量不确定度的评定精度,提出了一种基于极大熵检验的曲线拟合方法.该方法根据极大熵原理,将极大熵函数法应用到几何量测量要素操作的拟合中,把曲线拟合转化为光滑函数优化问题进行求解.最后以圆度为例,利用极大熵法和最小二乘法对测量数据进行了处理.对比结果表明,该方法简单易行,精度高,符合新一代GPS标准的要求.     

Flatness error evaluation and verification based on new generation geometrical product specification (GPS)

New generation geometrical product specification (GPS) links the whole course of a geometrical product from the research, development, design, manufacturing and verification to its release, utilization, and maintenance. Measurement process is one of the most important part of verification/inspection in the new generation GPS. With the knowledge-intensive and globalization trend of the economy, unifying the evaluation and verification of form errors will play a vital role in international trade and technical communication. Considering the plane feature is one of the most basic geometric primitives which contribute significantly to fundamental mechanical products such as guide way of machine tool to achieve intended functionalities, the mathematical model of flatness error minimum zone solution is formulated and an improved genetic algorithm (IGA) is proposed to implement flatness error minimum zone evaluation. Then, two evaluation methods of flatness error uncertainty are proposed, which are based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) and a Monte Carlo Method (MCM). The calculating formula and the propagation coefficients of each element and correlation coefficients based on GUM and the procedures based on MCM are developed. Finally, two examples are listed to prove the effectiveness of the proposed method. An investigation into the source and effects of different uncertainty contributors for practical measurement on CMM is carried out and the uncertainty contributors significant are analyzed for flatness error verification. Compared with conventional methods, the proposed method not only has the advantages of simple algorithm, good flexibility, more efficiency and accuracy, but also guarantees the minimum zone solution specified in the ISO/1101 standard. Furthermore, it accords with the requirement of the new generation GPS standard which the measurement uncertainty characterizing the reliability of the results is given together. And it is also extended to other form errors evaluation and verification.     

现代产品几何技术规范(GPS)体系的理论基础及关键技术研究

针对传统的几何公差体系存在的突出问题，着重研究探讨新一代GPS标准体系的构成原理、基本准则、内在规律及应用特点；在此基础上，对该体系的理论基础及关键技术进行深入地研究和探讨，揭示并阐述其“一条主线(规范，模型)、两种关联(不确定度与操作算子)、三个创新(基于统计优化的不确定度理论及拓展技术、基于对偶性的模型与操作技术、基于应用数学的数字化描述技术)”的构造模式规律及本质特征；进一步明确新一代GPS体系在实现“功能—规范—检验，认证”全过程统—规范和数字化描述与集成控制方面的关键性(支撑)技术基础；并提出建立我国GPS体系的应对策略。     

现代产品几何技术规范(GPS)体系及应用分析

现代产品几何技术规范GPS(dimensional geometrical product specification and verification)是ISO／TC213针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范，是所有机电产品的技术标准与计量规范的基础。随着全球经济的发展和科学技术的进步，尤其是随着CAD／CAM／CAQ(computer aided design／computer aided manufacture／computer aided quality)的应用和发展，新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高，ISO／TC213 GPS也随之发生了巨大的变化，已经由以几何学为基础的第一代GPS，发展到以计量学为基础的第二代GPS。文中在阐述ISO／TC213 GPS标准体系的形成、特点及发展趋势的基础上，对其构成思路及矩阵模型进行深入分析和研究，进一步揭示出其新一代GPS标准体系的构造模式规律及本质特征。