产品几何规范（GPS）知识库的研究

产品几何规范(GPS-Geometrical Product Specification and Verification)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。