为获得清晰的流动微粉溶液图像,搭建了一个可以自动调焦的显微图像采集平台。该平台基于对焦深度法进行自动对焦,其清晰度评价函数采用改进的平方梯度法计算,搜索算法采用改进的爬山搜寻法实现,该方法速度快自动化程度高。获取图像后,采用灰度变换法增强了图像背景和前景的对比度,然后根据黏连颗粒区域的凸凹性,基于凸包分析进行了黏连颗粒剔除,保证了微粉颗粒形状尺寸特征计算的准确性;最后将研究的技术与用FUNIK激光粒度分析仪检测过的CBN-GM850微粉进行了实验验证和对比,结果表明,这里研究可以为微粉品级的有效确定提供依据。

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。

针对现行高精度圆柱度仪采用人工方法调心,测量精度低且费时费力这一问题,提出了一种高精度圆柱度仪伺服工作台自动调心系统,给出了自动调心系统的结构组成和工作原理,并进行了自动调心过程的运动仿真和实验模拟。实验结果表明,所提出的伺服工作台自动调心系统作为一个独立的附件安装在高精度圆柱度仪工作台上,不改变现有高精度圆柱度仪的结构,具有操作简便、调心效率高等特点。

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。

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）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。

基于VB和Matlab混合编程研究了圆度误差的评定,分析了同时使用COM组件和matrixVB进行混合编程对圆度误差进行评定,并与单独使用一种软件的评定效率与结果进行了对比分析。结果表明,使用VB和Matlab混合编程大大提升了圆度误差评定的效率,评定结果更加可靠。该方法在科研工作和工程实际中有着广泛的应用前景和巨大的商业价值。

随着精密技术的精度不断提高,温度变化引起零件形变带来的影响不容忽视,为了解决此问题,根据弹性力学和热力学理论,建立了典型零件形体的热变形模型,利用ANSYS有限元分析软件对典型零件形体的热变形误差及其分布进行了仿真,并进行了模型实验验证,给出了实例应用的分析,说明了热变形模型在公差与配合中的应用。结果表明,所建立的模型考虑了热应力的影响,相对于传统计算方法更加合理可靠,为合理进行零件的公差与配合设计提供了理论依据和参考。

为了解决在产品设计阶段对产品装配精度与装配成功率进行预测的问题，针对装配体模型，基于公差分析理论，运用VS2010与Matlab混合编程技术，开发了Creo环境下的装配成功率预测系统。该系统可以对装配体约束信息、材料特征、形状特征、精度信息（包括尺寸精度、几何精度、表面精度）等进行自动提取，基于极值法、概率法和蒙特卡罗法等对装配体进行公差分析，基于蒙特卡罗法进行装配体模型装配精度的自动计算和装配成功率预测，最后以某齿轮装配件为研究对象对系统进行了测试应用。结果表明，该系统可以便捷、准确地实现产品装配成功率的预测。