新一代GPS中提取与滤波、拟合操作间关联特性的研究

基于对新一代GPS(geometrical product specification and verification)中关键操作技术的深入分析,揭示提取与滤波、拟合之间固有的内在规律性,给出操作间参数的选用原则,为统筹优化几何误差数字化评定中的操作策略提供技术基础;最终通过实例验证关键操作集成化思想对几何误差评定的高效稳定性,不仅有利于实现几何误差数字化计量精度和成本的优化,而且还推进了新一代GPS标准体系关键技术的应用研究。

平面度坐标测量的不确定度计算

目前的坐标测量只是给出平面度最小二乘检验的结果,并没有给出检验结果的不确定度。根据平面度最小二乘检验的基本原理和ISO/TS 14253-2给出的不确定度传递公式,提出了一种平面度坐标测量的不确定度的计算方法。该方法的特点是将平面方程的系数看作一个随机向量,通过计算该随机向量的均值和协方差矩阵来确定平面方程和平面度的检验结果及其不确定度。这不仅保证了平面度检验结果的完整性,而且符合新一代产品几何规范(GPS)标准的要求,从而可以提高工件检验的准确性。实验结果表明,根据平面度最小二乘检验的结果及其不确定度,可以根据ISO 14253-1给出的判定原则定量地判定平面是否合格。

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”全过程统一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(dimensionalgeometricalproductspecificationandverification)是ISO TC2 13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 (computeraideddesign computeraidedmanufacture computeraidedquality)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 TC2 13GPS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 TC2 13GPS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。

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(geometricalproductspecificationandverification,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;并以几何误差的检验/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。

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。

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 (generationgeometricalproductspecificationandverification ,GPS)是ISO TC2 13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 TC2 13GPS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 TC2 13GPS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的圆度、圆柱度误差数字化计量方法研究

基于对数字化计量过程中关键操作技术的研究,给出圆度、圆柱度误差计量的操作算子构成策略及选用原则,并针对传统的几何误差评定中随意性大、评定参数单一、效率低下等不足,提出现代几何误差计量中以"高效、规范"为目标的多元化评定思想。并通过实例说明该数字化计量思想的运作模式及其工程价值,进一步明确基于GPS(geomet-rical product specification)的数字化计量方法对于实现误差评定的数字化、规范化和高效化是至关重要的,同时,对于促进国家(际)标准的发展及有效应用也具有十分重要的意义。

现代产品几何技术规范(GPS)的不确定度理论及应用技术研究

新一代GPS(generation geometrical product specification)在测量不确定度的基础上扩展了不确定度的概念,将不确定度应用到几何产品的“功能、规范、认证”的全过程。文中着重分析新一代GPS不确定度的构成、相互关系及GPS过程量化统一的内在规律性;明确不确定度与操作算子之间的关系,揭示GPS不确定度理论的概念基础、应用规律及技术经济性;研究新一代GPS基本原则与不确定度之间的关系规律,给出减小GPS不确定度的对策和措施;并在此基础上,以产品质量认证为例,进一步分析研究GPS测量不确定度规范及其应用技术。

几何量工业测量的现状与发展

工业测量不仅是要获取产品质量状态信息,还将成为工业4.0等未来制造模式中的赛博化系统(CPS)的一个重要信息源。然而,工业测量涉及到一个庞大的技术体系,包括误差/公差的定义、检测的方法、评定的方法、多种测量方法测量结果的比对、测量系统构建及能力评估、产品质量符合性判定及验收等,其背后则是一套完整的国家/国际标准以及严格的测量过程管理体系和产品验收流程。以产品的几何量质量及检测为对象,从计量/检测的原理和方法角度,基于目前最先进的质量设计和控制的理念与方法,探讨了工业测量背后的标准体系及其相关理论与方法。分析和研讨了现代工业测量技术及其发展中涉及的相关技术问题、国内外工业测量技术目前的应用现状,并对工业测量技术的发展进行了探讨。

基于新一代GPS语言的几何产品表达规范

分析了有关几何产品设计、制造与认证(检验)几何模型之间的关系,介绍了基于新一代GPS语言的几何规范的数学工具———操作,它是获取各种几何要素或其特征值、公称值以及极限值的一种特殊的数学工具,对几何要素的各种操作是对工件进行规范和认证的基础。要素操作包括分离、提取、滤波、拟合、集成、构造及评估。通过一个简单的机构例子,说明了关于产品功能、设计、制造及认证(检验)几何表达规范方法。

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。

新一代GPS操作技术在平面度误差评定中的应用

现代产品几何技术规范(GPS)中提出的操作及算子技术,为实现几何产品检验/认证过程的数字化和规范化提供了必要的技术基础。文章在阐述GPS操作及操作算子技术的基础上,进一步以平面度误差的评定为例,详细分析了传统的平面度误差评定方法中存在的不足,研究并分析了基于GPS的平面度误差数字化评定的实现思路及关键技术。

基于新一代GPS体系的圆度误差评定研究

基于对新一代产品几何技术规范(GPS)体系数字化计量理论的研究,应用GPS操作及算子技术给出了圆度误差的规范化评定过程,阐明了GPS操作及算子技术与圆度误差评定的内在联系。通过实例证明了基于GPS操作及算子技术能够实现高效、规范地圆度误差精确评定。该技术也可以有效地应用于其它几何特征误差量的评定中。

基于新一代GPS&V的汽车钣金件数字化检测规范研究

在企业实际测量过程中,多种检验方法会应用在不同的工序和环境,其测量结果间的比对是长期困扰企业的一个问题。即便是同一种检测仪器在实际应用中也常出现测量数据的重复性和再现性问题,导致测量结果难以控制,对测量数据产生质疑等检测问题,对基于几何技术规范与验证(GPS&V)中对偶性的概念的研究,并通过测量不确定度管理技术的应用,提出了一套适用于汽车钣金件检测技术规范,并通过实际案例应用加以验证。

NGGPS数学逻辑建模与实现

CAx信息表达方式的不统一导致了"信息孤岛"的出现,不利于CAx系统间数据、功能的集成.NGGPS为CAx系统间实现数据和功能的统一提供了良好的基础.为此,文中提出利用数学逻辑建模方法依据NGGPS理论构建应用NGGPS的数学逻辑模型.采用UML对基于NGGPS的CAx集成系统进行分析与建模,使用面向对象程序设计方法实现应用NGGPS的CAx集成系统的信息功能模块.实践表明,所设计的基于NGGPS的CAx集成系统信息功能模块具有结构清楚、信息及功能完备、实现容易的特点,且具有良好的扩展性、移植性,方便实现网络化的数据共享与协同操作.

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。