当零件的几何公差及其基准同时应用最大实体要求(MMR)时,可使零件在满足可装配性情况下降低其加工成本。然而,在这种情况下如何评定零件的几何误差,现有的物理评定方法是通过物理综合量规来进行评定,存在测量柔性小、制造成本高等问题;现有的数学评定方法仍存在很大的局限性。针对这些问题,根据零件被测要素的平行度公差及其基准同时应用MMR(简称MM平行度公差)时的工程语义以及零件平行度物理检测方法的评定机理,建立了零件相应的虚拟量具以及提出零件MM平行度的数学评定方法。可将该方法拓展到其它类型的MM方位误差的评定中。最后给出所提方法在汽车连杆MM平行度公差评定中的应用,验证了该方法的可行性。

机械零件的位置精度是零件加工的主要质量指标之一,通过控制加工零件的关联实际被测要素对基准在位置上的变动量,可以确定位置精度要求。在机械类产品的被测要素和基准要素上都应用公差原则,能在提高可装配性的前提下,扩大了被测要素公差带的范围,降低制造成本。目前对于位置度误差的评定模型的研究大多着眼于一般参考基准,而较少涉及有公差原则的参考基准。对花键轴基准要素有最大实体要求,被测要素有最大实体要求、可逆要求的位置度公差(简称M-MR位置度公差)的数学评定方法进行研究。根据M-MR位置度公差的工程语义,分析实际量具的几何特性及其在合格性评定中的使用过程,提出位置度误差合格性评定的数学方法。

针对不完整的公差规范导致认证人员提出多样化的认证方案,使规范设计意图与认证方案不一致的问题,以工程中典型的圆柱度为研究对象,提出一种基于本体的圆柱度规范完整性自动检验方法。根据圆柱度规范与认证之间的映射关系构建自动检验工程语义模型,将该工程语义模型转化为以描述逻辑为数学基础的本体模型,并提出了完整性自动检验算法,最后在实例中结合该算法来验证提出方法的有效性。结果表明:该方法能有效地对圆柱度规范完整性进行自动检验。

介绍了新一代GPS标准体系下不确定度的构成,研究了规范阶段不确定度的管理程序,给出了基于该管理程序的实例,详细分析了对圆柱规范表面模型进行相应操作过程中不确定度的产生和评定。在此基础上给出如何应用规范过程得到的不确定度对测量认证进行指导的建议,通过对测量认证阶段不确定度管理程序的介绍,分析了新一代GPS标准体系下圆柱不确定度的产生和传递关系。

分析了三维参数化软件的装配约束信息建模与存储的方法，研究了装配约束识别与提取技术。构建了装配件尺寸约束关系网络，提出一种基于装配件尺寸参数传递与修改算法的装配件变型设计方法来实现装配件变型设计。利用VC＋＋对三维参数化设计软件SolidWorks进行二次开发，编制了与SolidWorks集成的装配件变型设计插件。以联轴器装配件为例，进行了应用验证。

随着企业快速响应市场的需要，参数化技术广泛应用于产品设计研发中。基于三维CAD系统的参数化技术主要考虑的是产品的基本尺寸设计，很少考虑尺寸公差，而尺寸公差又是产品的重要设计指标，所以为了解决尺寸公差参数化设计问题，对零件参数化模型中的尺寸公差信息表达、提取与标注方法进行了研究，提出了一种基于参数化技术的零件尺寸公差设计方法。利用VC＋＋，对三维CAD软件SolidWorks进行二次开发，开发出了基于SolidWorks的零件尺寸与尺寸公差集成参数化设计插件。以轴类零件为例，对提出的方法和开发的插件进行了应用验证。

在机械装配设计过程中,公差等级设计的实质是正确解决机械零件使用要求与制造成本之间的矛盾。传统公差等级的选择范围跨度较大,人为查表选择与经验选择居多,不确定性大,准确性与效率对设计者的经验要求很高。为减少公差配合中公差等级选用过程中对设计者经验的依赖,通过综合分析公差等级选用考虑因素,运用模糊综合评判原理构建公差等级智能选择本体规则,基于计算机本体语言建立公差等级优化推理模型。通过工程实例展示该方法的工作过程,验证了该方法的有效性。

评定空间直线度时,仅由复杂的几何判定准则来裁定算法是否构造或找到了测点集的最小区域。针对这一问题,研究基于矩阵的空间直线度一般化判别方法。分析空间直线测点集与最小区域边界的相对方位、相对距离等关系,建立空间直线度最小区域模型;分析最小区域的基本数理逻辑形式及其便于求解的推论;利用矩阵性质将这些逻辑问题转化为等效的一般化判别问题。通过实例验证了所提出的判别方法的可行性。

零件的公差分析是产品公差设计中的重要环节,为提高机械产品质量和零件的互换性,在零件设计时需要考虑尺寸公差和形位公差的关系,即公差原则,而传统的零件公差分析方法很少考虑公差原则中的相关要求,难以对有相关要求的零件进行三维公差分析。针对上述问题,利用SDT理论对有相关要求的轴类零件进行三维公差数学建模,然后结合蒙特卡洛法实现了对此类零件三维公差分析。最后以花键轴为实例,对比了不同公差原则下的零件公差分析结果,验证了所述方法的有效性。

在分析装载机液压系统故障特征的基础上。建立了液压系统的故障树层次模型，针对故障树底事件和中间事件发生概率情况获取不足的现状，将模糊集合理论引入到故障树分析中，采用模糊数来刻画事件发生概率，利用模糊重要度来描述底事件对顶事件的影响．并以装载机液压系统中“工作泵”故障树为例进行了分析。结果说明，该方法具有较强的灵活性和适用性．