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1、摘要产品几何规范（GPS－GeometricalProductSpecificationandVerification）标准体系是影响最广、最重要的基础标准体系之一，是制造业信息化、质量管理、工业自动化系统与集成等工作的基础。为了以较快速度贯彻实施已经得到国际上普遍认同的新一代GPS标准体系，较好的方法是采用数据库和知识工程技术搭建能与CAX系统相结合，以新一代GPS技术标准体系为基础的GPS知识库，以帮助设计人员、制造人员、计量人员、测量人员更快地了解和掌握新一代GPS技术标准体系的具体规范要求。通过GPS知识库来规范产品设计、生产、检验行
2、为以及给出衡量产品合格的统一判定依据,保证测量评估结果的一致性。本文通过对新一代GPS的理论基础、关键技术的分析和研究，依据新一代GPS的通用矩阵模型和对偶性原理，研究并提出了GPS知识库的基本框架，GPS知识库由基于通用GPS矩阵模型搭建的数据库和基于对偶性原理设计的知识推理机构组成。随后以直径这一典型要素为例，依据通用GPS矩阵中的直径公差设计和验证这一条链的数据流的分析，建立了统一的基于设计、制造和测量特征的直径公差数学模型，以及基于范数论的直径公差的评定算法——最小二乘法的数学模型。并以Autodesk公司的AutoCAD2002软件
3、作为子系统和直径这一典型要素作为特例，对GPS知识库进行了测试，实现了在直径公差标注上扩展满足新一代GPS规范要求的测量信息。关键词：GPS（产品几何规范）数据库通用GPS矩阵模型对偶性原理最小二乘法范数IIAbstractGeometricalProductSpecificationandverification(GPS)standardsystemisthemostfundamentalstandardsystem,andthefoundationofqualitymanagementandautomatizationintegrated
4、systemforthemanufacturingindustry.GPSknowledgebaseisconstructedwithdatabaseandknowledgeengineeringtechniqueforNewGPSstandardsystemandfurtherintegrationofCAXsystem.Theknowledgebasewillhelpdesigners,manufacturingengineersandmetrologistsgetontotheroadofthenewGPS,promoterevolut
5、ionarychangesinChina’ssystemofstandardsandmetrology,andacceleratetheimplementationofthenewGPS.Italsowillconstituteauniformverificationrule,whichspecifiedoperationsofdesign,manufactureandmetrology,toconfirmwhetherqualityofgeometricalproductmeetitsfunctionalrequirement.Inthep
6、aper,thebasictheory,thekeytechnologyofNewGPSisinvestigated.TheframeworkofGPSknowledgebaseisconstructedbasedwithdatabasesbasedonthegeneralmatrixmodelandInferenceMechanismsbasedonthedualityprincipleofNewGPS.Then,asanexampleofatypicalfeaturediameter,adatastructureofdiametertol
7、erancewiththecharacteristicsofdesign,manufacturingandverificationisdesignedforGPSknowledgebase,analyzingonthedataflowofdiametertolerancedesignandverificationingeneralGPSmatrix.Anarithmeticmodelfortheleastsquarescircle(LSC)basedonthenormtheory,oneofverificationarithmeticofdi
8、ametertolerance,isdesigned.Moreover,anARXprogramusedthe3rddevelopingtoolnamedARX20
