测量系统分析3-3

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1、测量系统分析MSA第三版1目录通用测量系统指南测量系统评定的通用概念简单测量系统推荐的实践计量型测量系统研究指南计数型测量系统研究指南2第一章：通用测量系统指南在SPC手册中已经涉及到测量系统，测量数据的质量是过程控制的基础。正确的选择与运用测量系统，能保证以较低的成本获得高质量的测量数据。MSA参考手册的目的为评定测量系统的质量提供指南；主要关注的是对每个零件能重复读数的测量系统；测量系统分析方法需要顾客批准，本手册没覆盖。31.1几个重要概念测量：赋值(或数)给具体事物以表示它们之间关于特性的关系。赋值过程为测量过程，而赋予的值为测量值。量具：任

2、何用来获得测量结果的装置，经常指用在车间的装置，包括通过/不通过装置。测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程。41.1几个重要概念测量数据用途：过程调整；确定在两个或更多变量之间是否存在重要关系。测量数据的质量由(在稳定条件下运行的)某一测量系统多次测量结果得到的统计特性确定。其测量数据与其标准值比较,而确定其质量“高”/“低”。测量数据的质量最常用偏倚和方差来表示。理想是零偏倚、零方差。“低”的通常原因之一是数据变差太大，这是由于测量系统和它的环境之间的交

3、互作用造成的。管理一个测量系统是监视和控制变差，以使测量系统产生可接受的数据。真值：零件的“实际”测量值。未知的和不可知的，但它是测量过程的目的，一般使用“基准值”代替。51.1几个重要概念朔源性：测量的特性/标准值是规定的基准，通常是国家/国际标准，通过全部规定了不确定度的不间断的比较链相联系。不确定度：关于测量值估计范围，相信真值包括在其内。波长标准干涉比较器激光干涉仪引用量具量快/比例CMM量快量夹具千分尺图1.1-1长度测量溯源性链的示例国家标准引用标准工作标准生产标准61.2测量过程操作输入输出测量过程测量值分析测量决定测量过程可用下图表示

4、：通用过程需要控制的过程图1.2-1测量过程示意71.2.1测量系统的统计特性一个能产生“理想”的测量结果的测量系统的统计特性：零方差；零偏倚；对所测的任何产品错误分类为零概率。这种理想统计特性的测量系统几乎不存在。现时中测量系统应具备的统计特性：足够的分辨率和灵敏性测量系统应该是统计受控。统计受控，即统计稳定性：在可重复条件下，测量系统的变差只能是由普通原因而不是特殊原因造成的。81.2.1测量系统的统计特性对于产品控制，测量系统的变异性小于公差；对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效分辨率并且小于制造过程变差。有效分辨率对于一个特定的应

5、用，测量系统对过程变差的灵敏性；产生有用的测量输出信号的最小输入值；总是以一个测量单位报告。测量系统的统计特性可能随被测的项目变化而改变，则测量系统的最大的（最坏）变差应小于过程变差和规范控制限两者中较小者。91.2.2变差源测量系统受随机和系统变差源影响。这些变差源由普通原因和特殊原因造成，为此应：识别潜在的变差源；排除(可能时)或监控这些变差源。识别变差源的工具，如因果图、故障树图等。测量系统误差的主要要素：S(标准)、W(工件)、I(仪器)、P(人/程序)、E(环境)。实际的变差对一个特定的测量系统的影响是唯一的。图2为一张潜在的变差源因果

6、图，可作为研究测量系统变差源思考的起点。10图1.2-2测量系统变异性—因果图标准测量系统变异性仪器+(量具)维护敏感性均匀性重复性再现性人员环境照明几何相容性照明阳光人工的人空气流热膨胀零件稳定-系统部件温度循环本位的和周围的压力人机工程空气污染振动教育的体力的可操作定义目视标准程序态度经验教训理解标准p.m设计确认-夹紧-定位-测量点-测量传感器制造变差制造公差制造稳定性标准热膨胀系数弹性性质朔源性工件(零件)弹性变形物质支持特性弹性性质可操作定义隐藏的几何尺寸内部相关特性清洁度充分的数据设计一致性放大接触几何尺寸变形影响线性稳定性坚定性假设使用

7、111.2.3测量系统变异性的影响测量系统误差：所有变差源的累积影响构成了测量系统的输出值，有时称为“误差”。测量系统的变异性影响被测对象的测量结果，因此相同零件的重复读数产生不同或相同的结果。读数之间不同是由于普通和特殊原因造成的。对不同变差源的影响应经过短期和长期评估：测量系统的能力是短期时间的测量系统（随机）误差。由线性、一致性、重复性和再现性误差合成的定量值；测量系统的性能是所有变差源随时间的影响。通过确定过程是否受控，对准目标(无偏倚)，且在预期结果的范围有可接受的变差(量具GRR)。121.2.3.1对决策的影响测量零件后的活动之一是确定

8、零件的状态：一种是确定零件可接受(在公差内)/不可接受(在公差外)；另一种是把零件进行规定的分类：合格品的分