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WI311-101测量系统分析(MSA)作业指导书.doc

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资源描述
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R=(Ra+ Rb+ Rc )/3=(0.045+0.045+0.030)/3=0.04 R=0.04 18 XDIFF= (MaxX=0.8257-MinX=0.7675)=0.06 XDIFF=0.06 19. UCLR=R×D4*=0.04×3.27=0.13 UCLR=0.13 20. LCLR=R×D3*=0.04×0.00=0.00 LCLR=0.00 21. 当实验次数为2次时D4=3.27,为3次时,D4=2.58。 UCLR表示R的界限(试验次数少于7次时,LCLR为0),圈出那些超出界限的值,了解原因并纠正。用与原来相同评价人和仪器对同一个零件重复原来的测量,或剔除这些值并由其余观测值再次平均并计算R和UCLR值。 每个零件每次测量值相加,除以总的测量次数(即试验次数×评价人数)如: (0.65+0.60+0.55+0.55+0.50+0.55)/(3×2)=0.567 平均值分别与D3和D4相乘得出控制上限和下限.D3和D4的值由表1中查出 每个评价人的测量平均极差相加之和除以评价人数得所有极差平均值 找出第4、9、14行的平均值中最大和最小值填入差值记为XDIFF 量具重复性和再现性数据表 由上述数据表中得出 如;厚度,高度等 零件尺寸范围 量具量程 零件编号和名称: 垫片 量具名称: 厚薄规 日期: 测量参数: 厚度 量具编号: 执行人: 尺寸规格: 0.6-1.0 m m 量具类型: 0.0-10.1 来自数据表 R=0.04 XDIFF=0.06 Rp=0.559 测量系统分析 %总变量(TV) 重复性—设备变量(EV) 试验次数 2 3 K1 0.8862 0.5908 EV= R×K1 =0.04×4.56 =0.18 %EV=100〔EV/TV〕 =100〔0.18/0.93〕 =18.7% 再现性—评价人变差(AV) AV= = 评价人数 2 3 K2 0.7071 0.5231 =0.16 n=零件数量 r=试验次数 %AV =100〔AV/TV〕 =100〔0.18/0.93〕 =16.8% 重复性和再现性(R&R) (R&R)= = =0.24 % R&R=100〔R&R /TV〕 =100〔0.18/0.93〕 =25.2% 零件变差(PV) PV=Rp×K3 =0.56×1.62 =0.90 %PV=100〔PV/TV〕 =100〔0.90/0.93〕 =96.8% 零件数量 K3 2 0.7071 3 0.5231 4 0.4467 5 0.4030 6 0.3742 7 0.3534 8 0.3375 9 0.3249 10 0.3146 总变差(TV) TV= = =0.93 ndc=1.41〔PV/R&R〕 =1.41〔0.90/0.24〕 =5.288---5 量具重复性和再现性报告 备注: 所有的计算都基于预期5.15σ AV-如果计算中根号下出现负值,评价人变差缺省为0 K1=5.15/ d2 , d2取决于试验次数(m)和零件数与评价人数的乘积(g),并假设该值大于15。 K2 =5.15/d2*, d2*取决与评价人数量(m)和(g),按单极差计算,g 为1 K3 =5.15/d2*, d2*取决与零件数量(m)和(g),按单极差计算,g 为1 D3和D4的取值见表1 d2 和d2*的取值见表2 4.1.3 结果分析 4.1.3.1 重复性和再现性的可接受准则; 低于10%的误差----测量系统可以接受。 10%--30%的误差---根据应用的重要性,量具成本,维修费用等决定是否接受。 大于30%的误差----不可接受。分析测量系统,寻找原因,并加以改进。 另外,ndc值应该大于或等于5。 4.1.3.2 原因分析: 4.1.3.2.1 评价人需要更好的接受如何使用测量仪器和读数培训; 4.1.3.2.2 量具刻度盘校准不清晰; 4.1.3.2.3 设备需要维护; 4.1.3.2.4 量具需要重新设计增加刚度; 4.1.3.2.5 测量的夹紧或定位需改进; 4.1.3.2.6 零件内的变差过大; 4.1.3.2.7 测量仪器、设备需处于合适的工作环境中,且需足够的分辨率; 4.1.3.2.8 规定的操作程序不正确等。 表1 控制图常数 子组内观察次数 A2 D3 D4 2 1.880 0 3.267 3 1.023 0 2.575 4 0.729 0 2.282 5 0.577 0 2.115 6 0.483 0 2.004 7 0.419 0.076 1.924 8 0.373 0.136 1.864 9 0.337 0.184 1.816 10 0.308 0.223 1.777 11 0.285 0.256 1.744 12 0.266 0.284 1.716 13 0.249 0.308 1.692 14 0.235 0.329 1.671 15 0.223 0.348 1.652 表2 平均极差分布的d2值 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 g 1 1.41 1.91 2.24 2.48 2.57 2.83 2.96 3.08 3.18 3.27 3.35 3.42 3.49 3.55 2 1.28 1.81 2.15 2.40 2.60 2.77 2.91 3.02 3.13 3.22 3.30 3.38 3.45 3.51 3 1.23 1.77 2.12 2.38 2.58 2.75 2.89 3.01 3.11 3.21 3.29 3.37 3.34 3.50 4 1.21 1.75 2.11 2.37 2.57 2.74 2.88 3.00 3.10 3.20 3.28 3.36 3.34 3.49 5 1.19 1.74 2.10 2.36 2.56 2.73 2.87 2.99 3.10 3.19 3.28 3.35 3.42 3.49 6 1.18 1.73 2.09 2.35 2.56 2.73 2.87 2.99 3.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.49 7 1.17 1.73 2.09 2.35 2.55 2.72 2.87 2.99 3.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.48 8 1.17 1.72 2.08 2.35 2.55 2.72 2.87 2.98 3.09 3.19 3.27 3.35 3.42 3.48 9 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.35 3.42 3.48 10 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.42 3.48 11 1.16 1.71 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 12 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.72 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 13 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.71 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 14 1.15 1.71 2.07 2.34 254 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 15 1.15 1.71 2.07 2.34 2.54 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.26 3.34 3.41 3.48 >15 1.128 1.693 2.059 2.326 2.534 2.704 2.847 2.907 3.078 3.173 3.258 3.336 3.407 3.472 4.2 信号探测法 4.2.1 准备工作: 4.2.1.1 确定评价人数量、被测零件、样品数量及重复读数次数。 4.2.1.1.1 评价人:应从日常操作该仪器的人中选择 3位评价人,采用盲测。 4.2.1.1.2 样品数量和重复读数次数:零件样品数量为20--50个,对每一个零件进行编号。重复读数次数即试验次数为3次。 4.2.1.1.3 被测零件:零件应从过程中选取,而且这些零件要进行测量出基准值,并能比较均匀的代表整个公差范围,并选择超出公差上下限各10%的零件,要特别在公差上下限的附近要多取。但具有对会直接影响测量结果的缺陷零件不应选用。 4.2.2 操作程序 4.2.2.1.1 用高一级的计量型的检测工具逐一测出各零件的基准值,并对零件编号和将零件的基准值记录在下表。 4.2.2.1.2 让各评价人在不知道基准值的情况下逐一进行测量,并将结果记录在下表中。 (举例一) 取一个孔径为5.5±0.05的零件。 零件号 评价人A 评价人B 评价人C 基准 基准值 代码 A-1 A-2 A-3 B-1 B-2 B-3 C-1 C-2 C-3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.475 + 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.509 + 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.576 - 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.561 - 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.570 - 6 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 5.545 * 7 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 5.465 * 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.503 + 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.438 - 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.516 + 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.489 + 12 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 5.555 * 13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.543 + 14 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 5.455 * 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.517 + 16 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.532 + 17 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.520 + 18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.480 + 19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.519 + 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.477 + 21 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 5.452 * 22 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 5.546 * 23 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.529 + 24 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.514 + 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.600 - 26 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 5.547 * 27 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.502 + 28 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.521 + 29 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.523 + 30 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5.558 * 31 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.503 + 32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.506 + 33 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.487 + 34 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 5.450 * 35 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.499 + 36 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 5.538 * 37 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.409 - 38 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.488 + 39 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.428 - 40 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.501 + 41 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.512 + 42 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.567 - 43 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 5.462 * 44 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.471 + 45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.412 - 46 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.493 + 47 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.486 + 48 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.588 - 49 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5.484 + 50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.447 - 备注:a:“1”表示接受(即既通又止),“0”不接受(即不通或止不住)。 b:“+”表示一致接受,“-”表示一致不接受,“*”表示接受或不接受不一致。 4.2.2.1.3 将测量结果作出分析判断后,将分析结果记录在表上。再将表的右边基准值按由小到大逐一进行排列。(如下表) 基准 基准值 代码 基准 基准值 代码 基准 基准值 代码 基准 基准值 代码 0 5.409 - 1 5.477 + 1 5.503 + 1 5.538 * 0 5.412 - 1 5.480 + 1 5.506 + 1 5.543 + dUSL上 0 5.428 - 1 5.484 + 1 5.509 + 1 5.545 * 0 5.438 - 1 5.486 + 1 5.512 + 1 5.546 * 0 5.447 - 1 5.487 + 1 5.514 + 1 5.547 * 0 5.450 * 1 5.488 + 1 5.516 + 0 5.555 * 1 5.452 * 1 5.489 + 1 5.517 + 0 5.558 * 1 5.455 * 1 5.493 + 1 5.519 + 0 5.561 dLSL下 - 1 5.462 * 1 5.499 + 1 5.520 + 0 5.567 - 1 5.465 * 1 5.501 + 1 5.521 + 0 5.570 - dUSL下 1 5.471 + 1 5.502 + 1 5.523 + 0 5.576 - 1 5.475 + 1 5.503 + 1 5.529 + 0 5.588 -   1 5.532 dLSL上 + 0 5.600 - 4.2.2.1.4 排序后找出各个临界点dUSL上、dUSL下、dLSL上、dLSL下、再求出dUSL、dLSL dUSL=dUSL上-dUSL下 dLSL=dLSL上-dLSL下 4.2.2.1.5 再求出平均值d[d= (dUSL+dLSL)/2] 4.2.2.1.6 %GRR=d/T (T表示公差值) 4.2.2.1.7 求出的评估值%GRR若在设计允许的范围内,则判断量具可接受。 4.3 假设检验分析法(注:若零件尺寸不易测出或同时控制多个尺寸时采用): 4.3.1 准备工作: 4.3.1.1 确定评价人数量、被测零件、样品数量及重复试验次数。 4.3.1.1.1 评价人:应从日常操作该仪器的人中选择 3位评价人,采用盲测 4.3.1.1.2 被测零件:零件应从过程中选取并能代表整个工作范围。对会直接影响测量结果的缺陷零件不应选用。 4.3.1.1.3 样品数量和重复读数次数:零件样品数量为20--50个,对每一个零件进行编号。重复读数次数即试验次数为3次。 4.3.1.2 选择量具和设备 检查量具的分辨力,校准量具,确保使用的量具合格。 4.3.1.3 制定操作程序和应用表格 确保3位评价人都采用相同的方法,分3次测量所有的零件。 按需要编制所需表格,以便及时填入所测数据。 4.3.2 记录试验结果,填入记录表内。 示例如下: 零件 A 评价人 B评价人 C评价人 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6、 1 1 0 1 0 1 1 0 0 7、 1 1 1 1 1 1 1 0 1 8、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12、 0 0 0 0 0 0 0 1 0 13、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14、 1 1 0 1 1 1 1 0 0 15、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 17、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 19、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 21、 1 1 0 1 0 1 0 1 0 22、 0 0 1 1 0 0 1 1 0 23、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 25、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26、 0 1 0 0 0 0 0 0 1 27、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 28、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 29、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 30、 0 0 0 0 0 1 0 0 0 31、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 32、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 33、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 34、 0 0 1 0 0 1 0 1 1 35、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 36、 1 1 0 1 1 1 1 0 1 37、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 38、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 39、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 41、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 42、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43、 1 0 1 1 1 1 1 1 0 44、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 45、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 46、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 47、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 48、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 49、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 50、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表内记录说明:“1”为可接受判断;“0”为不可接受判断。 4.3.3 根据所得数据进行交叉表计算: 4.3.3.1 评价人A与B交叉表比较每个评价人之间的差异(表A): 评价人B 总计 .00 1.00 评价人A .00计算 期望的计算 ①44 15.7 ②6 34.3 ③50 50.0 1.00计算 期望的计算 ④3 31.3 ⑤97 68.7 ⑥100 100.0 总计 计算 期望的计算 ⑦47 47.0 ⑧103 103.0 ⑨150 150.0 表内数据说明: A. ①、②、③表示评价人A在150次试验中(50个零件*3次试验),共有50次被判为“0”(不可接受),其中共有44次试验结果与B一致,还有6次与B的试验结果不一致。 B. ④、⑤、⑥表示评价人A在150次试验中(50个零件*3次试验),共有100次被判为“1”(可接受),其中共有97次试验结果与B一致,还有3次与B的试验结果不一致。 C. ⑦、⑧、⑨分别为①+④、②+⑤、③+⑥ D.=((①+④)*③)/⑨、=((②+⑤)*③)/⑨、=+ E.=((①+④)*⑥)/⑨、=((②+⑤)*⑥)/⑨、=+ F.=+、=+、=+ 4.3.3.2 评价人B与C交叉表比较每个评价人之间的差异:(表B) 评价人C 总计 .00 1.00 评价人B .00计算 期望的计算 42 16.0 5 31.0 47 47.0 1.00计算 期望的计算 9 35.0 94 68.0 103 103.0 总计 计算 期望的计算 51 51.0 99 99.0 150 150.0 表内数据计算同表A。 4.3.3.3 评价人A与C交叉表比较每个评价人之间的差异:(表C) 评价人C 总计 .00 1.00 评价人A .00计算 期望的计算 43 17.0 7 33.0 50 50.0 1.00计算 期望的计算 8 34.0 92 66.0 100 100.0 总计 计算 期望的计算 51 51.0 99 99.0 150 150.0 表内数据计算同表A。 4.3.4 数据分析: 4.3.4.1 依交叉表计算,求出每个评价人之间一致性的测量值Kappa: Kappa A B C A ⑴ — ⑵ .86 ⑶ .78 B ⑷ .86 ⑸ — ⑹ .79 C ⑺ .78 ⑻ .79 ⑼ — 数据说明: 数据⑴:指评价人A与A之间不设定比较关系; 数据⑵:是由评价人A与B数据交叉表(表A)计算得出,计算方式: 设 Po=(①+⑤)/ ⑨ (对角线单元中的观测值) Pe=(+)/ (对角线单元中的期望值) 则Kappa=(Po-Pe)/(1-Pe) 数据⑶:是由评价人A与C数据交叉表(表C)计算得出,计算方式同数据⑵的一样。 其它数据:依此类推。 4.3.4.2 结果评价 如果Kappa值大
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