在对新一代产品几何技术规范GPS（geometrical product specification）采样要求分析的基础上,采用现有仪器对样品轴的圆柱度进行多组实测,同时结合计算机模拟分析,深入探讨现行测量方法的局限性和存在问题,即现有的仪器和现行的测量方案难以满足GPS采样规范隐含的采样面密度和采样频率要求。计算机模拟分析与工件实测结果均表明,实现圆柱度精确测量评定的关键是提高轴向采样频率fL和采样面密度DS。文中提供利用2D面阵传感器结合多孔径重叠扫描拼接技术进行圆柱度测量的实例,给出其轴向采样频率fL和采样密度DS均为现有仪器约40倍条件下获得的初步结果,为圆柱度的测量评定提供新策略。

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。

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。

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。

通过对新一代GPS形状误差检验操作算子的研究,明确了轴类零件形状误差评定所需要的基本方法。在分析圆度误差几何模型的基础之上,建立了圆度误差评定的规划数学模型。结合理论分析和原有软硬件系统,运用VB和MATLAB混合编程技术对圆度误差评定软件进行设计,使主动量仪能够在磨加工过程中实现对圆度误差的评定,最后通过实验分析验证其可行性。研究成果丰富和完善了磨加工主动测量仪的功能,扩大了磨加工主动测量仪的适用范围,也使新一代GPS在实际工程中得到了应用,起到了一定的推广作用。