浅谈测量系统评定标准及方法

李福增

摘 要：测量设备对保证产品质量发挥着极为重要的作用，企业中测量设备配置的数量和比例不断增加，如何合理的对测量设备进行评定的问题也日渐突出。本文重点论述了测量系统评定准则及方法。

关键词：测量系统；标准；方法

中图分类号： AM55 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-146-2

0 引言

检具、检测设备、测量系统：三者所表述含义相同，具体指装备在具有批量生产特征的企业生产现场，用于实时监测零部件制造质量的测量仪器；

工件：指机械加工中的加工对象；

标准件：指用于验收和日常精度稳定验证的测量设备附件，及检测过程中所用到的校准件、master件等。

1 验收标准及方法

对于功能型量规，如通止塞规/卡规，螺纹量规，触摸深度规等：

第一步：核对量规的长度尺寸及形位公差等，要求全部合格；第二步：用功能型量规对工件进行模拟测量做功能实验，要求达到使用要求，保证测量时不应与工件干涉等；

满足以上全部要求，功能型量规可视为验收通过。

对于计量型检测设备：

在做能力指数测试之前，应对指示器的分辨率进行判辨，具体要求如下：

当T>0.01mm时，RE≤1/20 T；

当T≤0.01mm时，RE≤1/10 T。

注：上式中“T”代表公差，“RE”代表分辨率。

2 重复性Cg 、准确性Cgk

2.1 步骤

评定Cg时：全部在工件上进行；

评定Cg时：将工件放置在检测设备上连续动态测量，连续20次，记录每一次的测得值；

评定Cgk时：

①将工件的被测部位用高一级测量仪器标定，在校准件上校零，连续动态测量工件，记录每一次数据，将工件的标定值带入计算Cgk；②评价Cgk时要求连续动态测量，连续20次，记录每一次的测得值。

2.2 注意事项

在开始每一次测量前，工件都需重新装夹、定位；手动检测器具的操作者必须是同一个人。在整个试验过程中，不允许对检测设备重新装夹、定位。

2.3 计算公式

根据记录下的测量数据Xi，计算出平均值Xg和标准偏差Sg

然后按以下公式求出Cg

上式中，T为被测量的公差。

再依据验收开始前已获得的样件基准值Xm和xg计算出偏倚Bi

由此，就能按以下公式求出Cgk

2.4 评定

①对于新设备；

a当公差15？滋m时Cg≥2 ，Cgk≥1.67；

b当公差≤15？滋m且≥10m时Cg≥1.67，Cgk≥1.33；

c当公差<10？滋m时4Sg<1？滋m，2Sg+Bi<1m；

②对于日常周期检测、经大修或改造后的设备要求Cg≥1.33，Cgk≥1.33；

③当工件或标准件的被测部位Ra≥0.8时，Cg、Cgk比对偏差值评定可降一级；

④对没有校准件的测量设备，可用工件在高一级测量仪器（如三坐标）测出值后做为样件基准值，当工件或标准件的被测部位Ra≥0.8时，Cg、Cgk评定可降一级，最低为Cg≥1.33，Cgk≥1.33。

满足以上要求则认为Cg和Cgk通过，可进行下一步工作。

3 重复性及再现性R&R

3.1 步骤

选出被测工件个数i=5，随后按1-5进行编号，操作者k取2，每人对工件测试次数j取3，要求k·i·j=30；

第一位操作者按顺序对5个工件做第一次测量，并进行记录，然后，再按同样的顺序和完全相同的步骤、方式做第二次测量，记录测得值；

3.2 注意事项

后一次测量务必不能受前一次的影响，整个过程中不允许对检测设备作任何调整，其他操作者也按上述做法实施，从而获得了n组数据；

3.3 计算公式

根据每一位操作者对每一个工件的每一次测得值Xi、j、k，可以求得某一位操作者对5个工件中的某一件测量3次后的极差值Ri、k。全部极差的平

同样根据记录下的测得值，可以求得某一位操作者对5个工件中的一件测量3次后的平均值 和对全部5个工件的测量平均值k

计算多名（如：k=2）操作者测量平均值的极差Diff：

计算被评定的专用检测设备的重复性EV和再现性AV：

以上两式中的系数K1、K2与被测零件数量i、测试次数j和操作者人数k有关，可通过阅读相关系数表取得到，当i=5，k=2，j=3时，K1=0.5828，K2=0.7071，

T=USL-LSL

計算“R&R方法”的评价指标：

3.4 结果评定

①对于新设备验收。

a.当公差>15？滋m时，%R&R≤10%；

b.当公差≤15？滋m且≥10？滋m时，%R&R≤15%；

c.当公差<10？滋m时，%R&R≤20%；

②对于日常周期检测、经大修或改造后的设备要求%R&R≤20%；

③当工件的被测部位Ra≥1.6时，%R&R评定可降一级，最低%R&R≤20%；

满足以上要求则认为%R&R合格，准予通过，可进行下一步。

满足以上（重复性Cg、准确性Cgk、重复性及再线性%R&R）全部要求后，则认为该测量系统合格。

参 考 文 献

[1] 朱正德，邓迎寒，陈宏图.专用检测设备评定方法及指南[S].机械工业出版社，2006.