1、量具誤差及測量誤差匯總量具誤差及測量誤差匯總19/19量具誤差及測量誤差匯總測量系統(tǒng)誤差解析一、量具誤差及測量誤差、測量系統(tǒng)解析由哪些部分組成：a、量具重復性、b、量具再現(xiàn)性、c、偏倚、d、線性、e、穩(wěn)定性2、量具雙性（RR)：重復性與再現(xiàn)性、重復性：當由同一操作人員多次測量同一特性時，測量裝置重復其讀數(shù)的能力。這平時被稱為設備變差。、再現(xiàn)性：由不同操作人員使用同一測量裝置并測量同一特性時，測量平均值之間的變差。這平時被稱為操作員變差。二、量具的雙性研究方法、計量型-小樣法(極差法)、第1步：找2名操作員和5件零件進行此研究；、第2步：每個操作員對產(chǎn)品進行一次測量并記錄其結果，如：零件#操作員

2、A操作員B11.751.7021.751.6531.651.6541.701.7051.701.65c、第3步計算極差，如：操作員A操作員B極差11.751.700.0521.751.650.1031.651.650.00141.701.700.0051.701.650.05d、第4步確定平均極差并計算量具雙性的，如平均極差(R)=Ri/5=0.2/5=0.4，計算量具雙性(R&R)百分比的公式：%(R&R)=%(R&R)/容差；其中R&R=4.33(R)=4.33(0.04)=0.1732;假設容差=0.5單位；%(R&R)=1000.1732/0.5=34.6%。e、第5步對其結果進行解釋

3、：計量型量具雙性研究的可接收標準是R&R小于30；根據(jù)得出的結果，測量誤差太大，因此我們必須對測量裝置和所用的技術進行檢查；測量裝置不能令人滿意。2、計量型-大樣法(極差法)a、第1步在下表中記錄所有的初始信息零件名稱:特性:硬度容差:10發(fā)動機支座個單位零件編號:量具名稱/日期:199592045612編號:年9月27日QA1234計算者:操作員姓名:操作員A,操John作員B,操作員CAdamek操作員A操作員B操作員C2樣第第第極第第第極第第第極本一二三差一二三差一二三差次次次次次次次次次12345678910總計b、第2步選擇2個或3個操作員并讓每個操作員隨機測量10個零件2或3次并將

4、結果填入表中：零件名稱:發(fā)特性:硬度容差:10個單動機支座位零件編號:量具編號:QA日期:1995年93920456121234月27日計算者:John操作員姓名:操作員A,操作員B,Adamek操作員C操作員A操作員B操作員C樣第第第極第第第極第第第極品一二三差一二三差一二三差次次次次次次次次次1777777777554665655277777777734665556637777777774566564664777777777454554444577777777754444665467777777776554466667777777777475654554487777777775455445

5、46977777777767746644617777777770776645564總計c、第3步計算極差和均值，如：零件名稱:發(fā)特性:硬度容差:10個單動機支座位零件編號:量具編號:QA日期:1995年9920456121234月27日計算者:John操作員姓名:操作員A,操作員B,Adamek操作員C操作員A操作員B操作員C樣第第第第第第第第第極品一二三極一二三極一二三差次次次差次次次差次次次17771777177715546656555277737771777134665556637772777177724566564664777177717770454554444577717772777

6、2544446654677717772777065544666677773777277714756545548777177717772545544546977717772777267746644617771777277720776645564均777777777值4.5.5.5.4.5.5.5.5.9322810116d、第4步計算均值的平均值，然后確定最大差值并確定平均極差的平均值，如：操作員A操作員B操作員C第第第極第第第極第第第極樣一二三差一二三差一二三差次次次次次次次次次品175774176767517675751527374763767575175767613747576276757

7、61747676247475741757574174747405757474174747627675742676757517474762767676077477753767574275757418757475175747417574762976777717476762747476210777776176747527576742均74.75.7575.74.75.1.75.75.75.1.51.3值93.22815011XA=(74.9+75.3+75.2)/3=75.1R=均值的平均值XB=(75.2+74.8+75.1)/3=75.0R=(1.5+1.5+1.3)3=1.43XC=(75.0

8、+75.1+75.1)/3=75.17Xdiff=XMAX-XMIN=75.1-75=0.1e、第5步計算UCLR并放棄或重復其值大于UCLR的讀數(shù)。既然已沒有大于3.70的值，那么持續(xù)進行。UCLR=R*D4=1.43*2.58=3.7f、第6步用以下公式計算設備變差：重復性設備變差（E.V.)E.V.=R*K1%E.V.=100(E.V.)/(TOL)E.V.=1.43*3.05%E.V.=100(4.36)/(10)E.V.=4.36%E.V.=43.6%試驗次數(shù)23K14.563.05g、第7步用以下公式計算操作員變差：重復性操作員變差（O.V.)O.V.XDIFF*K222/(N*R

9、)%0.V.=100(O.V.)/(TOL)(E.V.)O.V(0.1*2.7)2-(4.36)2/(10*3)%0.V.=100(0.0)/(10O.V=0%0.V.=0試驗次數(shù)23K14.562.70h、第8步用以下公式計算重復性和再現(xiàn)性：重復性和再現(xiàn)性（R&R）8RepeatabilityandReproducibility(R&R)R&R=2(A.V.)2%R&R=100(R&R)/(TOL)(E.V.)+R&R=2(0.0)2%R&R=100(4.36)/(10)(4.36)+R&R=4.36%R&R=43.6%、第9步對結果進行解釋：量具%R&R結果大于30，因此查收不合格；操作員

10、變差為零，因此我們可以得出結論認為由操作員造成的誤差可忽略；要達到可接受的量具R&R，必須把重點放在設備上。總結：任何量具的目的都是為了發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品。如果它可以發(fā)現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，那么它就是合格的，否則量具就是不合格的；計數(shù)型量具研究無法對量擁有多“好”作出量化判斷，它只能用于確定量具合格與否。方法第1步：選擇20個零件。選擇這些零件時應保證有些零件（假設為26個）稍許低于或高于規(guī)范限值。第2步：給這些零件編上號碼。如果可能的話，最好是在操作員不會注意到的部位。第3步：由兩位操作員對零件進行兩次測量。保證零件為隨機抽取以防備偏倚。第4步：記錄結果。第5步：評定量具的能力查收標準9如果所有的測量

11、結果都一致，則該量具是合格的，即所有四次測量必須是相同的。計數(shù)型量具研究-示例零件名稱:橡皮軟管I.D.量具名稱/ID:Go/No-GoGauge零件編號:92015623日期:1995年10月3日操作員A操作員B測量結果說明第一次序二次序一次序二次1.假設零件1GGGG2NGNGNGNG3NGNGGG4GGGG5GGGG6NGNGNGNG7NGGGNG8GGGG9GGGG10GGGG11GGGG12NGNGNGG13GGNGG14GGGG15GGGG16GGGG17GGGG18GGGG19GGG20NGNGNG結果：合格/不合格三、偏倚2,3,6,12和20為不合格零件。量具發(fā)現(xiàn)2號零件不合

12、格。只管3號零件也不合格，但操作員B沒有發(fā)現(xiàn)，因此量具是不合格的。4.6號零件是不合格的，這一點兩位操作員都發(fā)現(xiàn)了。5.7號零件是合格的，但兩位操作員使用該量具進行一次測量時都判其為不101、偏倚：測量值的平均值與實際值之間的差值。偏倚與正確度有關，因為如果測量值的平均值相同或近似于相同，就可以說是零偏倚。這樣的話，所用的量具便是“正確的”。、偏倚量的計算a、第1步.進行50次或更多的測量。示例:用一個千分尺測量一根由自動加工過程生產(chǎn)的銷釘?shù)闹睆健ｄN釘?shù)膶嶋H值為1英寸。千分尺的分辯率為0.0050英寸。表1中的所有讀數(shù)是以0.0010為單位兌換而得的值，它顯示測出的與標準值比較的偏差。如下表-

13、50-50050-50-1000-50-150050-100-50000100-100-100-50-50-1000-5050000-10000-100-100-50-100-5000-50-1001005050-500-50-500-500b、第2步、如果所有的讀數(shù)都與實際值相等，則沒有偏倚，量具為正確的。如果所有的讀數(shù)都似近于但不等于實際值，則存在偏倚。為了確定偏倚的程度及量具是否合格，我們需進行下一步。c、第3步.根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)確定移動極差。無150500010050015050100505050501001005050501000505050010010005050010001505

14、00050100100150150010005005010011d、第4步為移動極差準備一份頻率記錄。在本示例中，每個量具增量都等于一個單元，即：極差頻率累積頻率累積頻率%0141428.6%50183265.3100124489.8150549100.0e、第5步.用以下公式確定“截止點”：截止=使計數(shù)超過50的單元的值下一個單元的值2.0截止=(50+100)/2=75.0f、第6步.用以下公式計算截止部分：節(jié)余的數(shù)量16截止部分22x總數(shù)3171617.16720.1798.667(2x49)3g、第7步.確定相對于截止部分的等效高斯偏離（EGD）。由統(tǒng)計表得出,EQD=0.95h、第8

15、步.確定估計的標準偏差。截止7555.8?0.952EGD2y、第9步.計算控制線。12LCL偏倚真值3?0355.8167.4UCL偏倚真值3?0355.8167.4注：真值為零，因為所記錄的數(shù)據(jù)僅反響偏差。y、第10步.繪圖-單值和移動極差。j、第11步.對圖進行解釋。如果所有的點都在控制線的范圍之內(nèi)，我們可以得出結論認為量具是正確的，存在的偏倚沒有影響。k、第11步.對圖進行解釋（續(xù)）如果有的點落在控制范圍之外，則結論是存在“特殊的”原因，此原因可能是造成變差的原因。單值和移動極差控制圖(X-MR)偏倚示例移動極差讀數(shù)13DATETIME1-5-01-50-0-550-05-0-0050

16、50511105100555501100000000000000000000014M115115001555110550005511110o00005050000500005000v00000000000ingrangeForsamplesizesoflessthanseven,thereisnolowercontrollimitforranges.四、線性、線性：在量具預期的工作范圍內(nèi)，量具偏倚值間的差值。、示例：一位工程師很想確定某測量系統(tǒng)的線性。量具的工作范圍是2.0毫米至10.0毫米。a、第1步15選擇最少5個零件用于進行測量，每個零件最少測量10次。在本例中，我們將選擇5個零件，每個

17、零件測量12次。參閱下一頁中的數(shù)據(jù)。零件1零件2零件3零件4零件5基準值2.004.006.008.0010.00第一次測量2.705.105.807.609.10第二次測量2.503.905.707.709.30第三次測量2.404.205.907.809.50第四次測量2.505.005.907.709.30第五次測量2.703.806.007.809.40第六次測量2.303.906.107.809.50第七次測量2.503.906.007.809.50第八次測量2.503.906.107.709.50第九次測量2.403.906.407.809.60第十次測量2.404.006.307

18、.509.20第十一次測量2.604.106.007.609.30第十二次測量2.403.806.107.709.40b、第2步計算零件平均值偏倚極差零件1零件2零件3零件4零件5基準值2.004.006.008.0010.00第一次測量2.705.105.807.609.10第二次測量2.503.905.707.709.30第三次測量2.404.205.907.809.50第四次測量2.505.005.907.709.3016第五次測量2.703.806.007.809.40第六次測量2.303.906.107.809.50第七次測量2.503.906.007.809.50第八次測量2.503.906.1