现代产品几何技术规范(GPS)的数字化理论基础

现代产品几何技术规范(generation geometrical product specification and verification，GPS)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，它包括产品的规范过程、生产过程、认证(检验)过程以及不确定度的评定和控制。表面模型是ISO／TC213GPS语言中新提出概念，它是实现GPS系统阶段功能的操作基础和系统关联基础，表面模型需要由相应的“要素”和“特征”予以定义和描述。ISO／TC213GPS将工件／要素分为七种恒定类，所有的理想要素都属于七种恒定类中的一种，且可由其位置要素和本质特征进行定义与描述；位置特征则定义了要素之间的关系。第二代GPS系统通过表面模型、恒定类、恒定度、特征等概念的引入和互补应用，实现了几何要素从定义、描述、规范到实际检验评定过程中数字化控制功能的飞跃，比较有效地解决了产品在“功能描述、规范设计、检验评定”过程中数学表达统一规范的难题。     

基于GPS的提取操作模型及其应用规范研究

揭示现代产品几何技术规范(geometrical product specification, GPS)中基于提取方案和提取点数的提取操作模型的构成规律;通过分析提取操作与产品功能特征、结构形状特征以及轮廓谐波成分之间的内在规律,给出面向产品几何特征的数字化设计和计量的基础提取规范;并运用实例阐述该规范在工程实践中的实现方法, 明确提取规范对于实现产品数字化规范设计与计量、丰富并完善ISO及我国现行GPS标准体系是至关重要的.     

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.     

API规范与产品标准及API认证与咨询

1　概述ＡＰＩ是美国石油协会 (ＡｍｅｒｉｃａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅ)的缩略语。ＡＰＩ组织成立于 1 91 9年。该组织根据其行业的特点和行业内自身的需要 ,在 1 92 4年制定了ＡＰＩ规范 ,对石油行业相关产品的生产进行技术规范指导。由于ＡＰＩ规范具有先进性、通用性和实用性 ,以及美国石油产业在世界范围内的影响力不断扩大 ,ＡＰＩ规范为世界各国广泛采用。因此 ,ＡＰＩ组织由原来的美国石油行业学术组织 ,演变为如今的跨越国界的石油行业权威学术组织。2　ＡＰＩ规范与ＩＳＯ 90 0 1 -1 994标准现行的ＡＰＩ规范的全…     

新一代GPS的提取方案及其应用研究

提取方案是提取操作的关键内容之一.通过分析提取方案本身特点及其与产品结构特征和形位精度之间的内在规律,给出面向产品形位精度数字化设计与计量的提取方案应用方法.并以圆柱度误差为例,说明该方法的应用规律及其工程实践意义.     

新一代GPS语言中的要素、恒定类、特征及其应用

新一代GPS语言基于参数化几何学及向量代数等应用数学的方法，通过表面模型、要素、恒定类、恒定度、本质特征和方位特征等概念的引入和互补应用，实现了几何要素从定义、描述、规范到实际检验／认证过程中数字化控制功能的飞跃，比较有效地解决了产品在“功能描述、规范设计、检验／认证”过程中数学表达统一规范的难题。本文介绍了新一代GPS语言中所提出的要素、恒定类、特征等概念和定义，并讨论了它们的应用。     

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。     

基于GPS的线性尺寸计量认证技术研究

基于对新一代GPS（dimensional geometrical product specification and verification）线性尺寸规范及其数字化理论基础的分析,揭示并阐明新一代GPS线性尺寸规范以产品功能特征为中心、以“规范设计”与“计量认证”统一为原则、以计量数学为基础的规范思路及内在规律性;基于计量学和操作技术,给出线性尺寸计量认证中、实现实体计量系统与虚拟计量技术互补的思路与方法,并进一步建立其线性尺寸数字化计量认证的关键操作——拟合的数学描述及线性规划模型,开发出线性尺寸数字化计量认证（软件工具）系统;并在此基础上,进一步给出基于GPS数字化技术的虚拟综合量规设计与应用方法,以满足产品特定的功能要求;并通过实例说明其工程价值及技术经济意义。     

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。     

基于GPS的圆柱度公差建模及其规范设计研究

基于GPS的恒定度和恒定类建立了圆柱度公差数学模型;基于所建立的数学模型,采用VB为开发工具在CATIA平台下进行几何变动虚拟仿真模拟,并建立了其肤面模型;基于GPS的操作和算子技术实现了圆柱度公差的规范设计。实验结果表明,基于新一代GPS的产品数字化建模及规范设计是将几何产品的功能要求、规范设计及测量认证进行数字化的统一,体现了并行设计的思想,为GPS的推广应用奠定了一定的基础。     

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.     

整车验证模型五轴数控加工编程工艺规范研究

探讨了整车验证模型五轴数控加工工艺要点;基于先进CAM软件对整车验证模型五轴数控加工刀具路径编程工艺进行研究;提出了对该模型的五轴数控加工编程工艺规范化思路以及具体实施方案;基于Power MILL系统、易语言编程系统开发了整车验证模型五轴数控加工编程工艺模版库、刀具库和机床库。     

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。     

新一代产品几何量技术规范(GPS)标准体系研究

新成立的国际尺寸与产品几何技术委员会(ISO/TC213)提出了新一代GPS标准体系,该标准体系由基础、全局、通用和补充GPS标准组成。新一代GPS标准为产品的设计、制造、检验与评估提供了一套完整的技术规范。分析了新一代产品几何量技术规范(GPS)的系统模型、标准体系、关键技术、目前的研究方向与内容,以及我国新一代GPS标准体系的建立途径。     

基于多色集合理论的几何公差信息推理及其规范性验证

针对基准体系、公差类型、附加符号等几何公差信息设计不规范的问题,提出基于多色集合理论的几何公差信息推理及其规范性验证方法。首先根据构建的几何公差本体模型,提出几何公差信息推理层次结构,并建立了该推理层次结构的多色集合模型。然后根据新一代产品几何规范,提炼了推理层次结构中不同层次信息之间的映射关系,形成了几何公差信息推理围道矩阵。在此基础上,通过分析基准约束的自由度方向,判断是否存在基准冗余和基准顺序不一致等问题,验证了基准体系的规范性;基于围道矩阵以及推导的几何公差信息推理算法,经过两步推理得到了适用的公差类型、附加符号,验证了几何公差设计结果的规范性。基于上述模型和算法开发了几何公差信息规范性验证软件模块,通过实例分析,证明了所提方法的可行性与有效性。     

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.     

基于皮尔逊相关系数的动态签名验证方法

针对动态签名验证中存在的动态特征长度不等、动态签名验证方法较复杂以及识别率较低等问题,提出了一种基于皮尔逊相关系数的动态签名验证方法。首先通过划分原始特征区域,筛选并计算对应区域内的特征权重和,然后利用皮尔逊相关分析法计算各签名特征间的相关系数;再将皮尔逊相关系数作为新特征,分析真伪签名的皮尔逊相关系数分布情况;最后结合高斯密度函数模型,并通过设置个体判别阈值来进行签名验证。实验结果表明,真签名内的皮尔逊相关系数普遍高于真伪签名间的皮尔逊相关系数,且本方法在SVC和xLongSignDB数据集上均展现了较优的签名验证性能,其中xLongSignDB数据集上的误拒率和误识率分别为2.1%和1.7%。