量规重复性和可重复性(GR&R) - 指南

量规可重复性和可重复性(通常称为GR&R)是一种用于测量测量设备中存在的变化和精度的统计方法,以及用于测量工具的仪器的后续有效性。顾名思义,有两个组成的组件包括GR&R,可重复性,与量规本身在重复测试和可重复性的重复测试下提供一致的结果(精度)有关的潜力(精度)有关不论执行测试的操作员(操作员之间的变化)如何提供重复的结果。

罗克韦尔硬度测试,GR&R研究可以是测试仪执行的精确度以及测试仪可能有助于整体过程的多种变化的宝贵衡量标准。但是,没有一些并发症就无法获得Rockwell中的GR&R评估,但是一旦理解并考虑了这些并发症,GR&R评估就会提供有用的过程数据。虽然几种类型的量规(例如卡尺或微米)可以相对容易地测试gr&r性能(使用样品变化(使用已知值的量块)在同一块上进行重复测量并计算可重复性),但对重复性进行了评估),对Rockwell测试人员构成了内置的困难。

由于Rockwell测试从未在同一位置进行,因此主要障碍是测试样本变化本身。因此,由于硬度没有完全均匀的材料,因此会引入变化。这种现象通常是通过在进行GR&R计算时将过程公差引入数学分析的原因来解释的。

目的

进行GR&R研究的目的是确定硬度测试工具的差异(也称为设备变化或可重复性)以及操作员(也称为可重复性或可重复性或称为可重复性)所用的过程公差所用的数量2020欧洲杯下注官网评估者的变化)。当这些源的组合(可重复性和可重复性或R&R)成为过程公差的重要部分时,操作员无法确定它们是测量零件的硬度还是仅仅使用Rockwell Tester Machine生成随机数。

为了使统计过程控制(SPC)有效工作,合并变化应小于过程公差的10%(<10%GR&R)。GR&R在10%至30%之间的Rockwell硬度测试机可能会在临时接受,而GR&R大于30%的机器不应用于SPC。

为什么要执行GR&R?

几年前,对ASTM进行了一项调查,每天使用30个测试人员,证明90%的仪器未直接验证,即使他们通过使用测试块通过了正常的间接验证。毫无疑问,这些测试人员使用的是大多数允许的公差。当用于确定机器的不确定性时,这将大大增加误差计算。执行GR&R可以揭示有关系统读取Rockwell硬度以及用户是否需要额外验证(例如直接,执行)的信息。

由于制造它们,今天几乎所有使用的测试人员都没有验证其基本功能(深度测量,力,时间周期)。很多时候,仅运输过程就可以通过这些精致的仪器出现问题。在将测试人员运送给用户后,ASTM不需要直接验证测试力和位移测量系统。看到已有40多年历史的测试人员并不少见。这意味着他们在测试期间施加的力以及它们用于测量深度的设备已有40年的准确性没有检查。

弹簧通常用于应用测试力。众所周知,弹簧会在时间上失去力量,在40年后,没有人知道实际力量的真正是什么,因为只有使用标准化测试块的间接验证才能定期执行以监视仪器。聪明的军人一生都在调整测试人员,使用完整的ASTM允许公差“阅读块”。对于一个常规的岩孔点的测量单位,相当于仅2 µm(几乎0.002 mm或0.000080英寸深度),很明显,这种精确的测量需要一个非常精确的测量系统和一个重要的控制过程。

无法正确准备并执行Rockwell硬度测试并确保经常校准和维护的测试仪会导致受损的测试数据或虚假读数,从而有助于生产以及不合格的产品,这些产品可能在可能对可能具有灾难性和有害效果的效果完整性和使用的商品的性能。当很容易看到机器性能的错误可以迅速转化为差的产品时,GR&R可以对机器的性能进行揭示和可衡量的评估。

了解测试人员的可重复性和可重复性

大多数用户对测试人员的性能没有定量知识。测试仪的R&R通常是通过进行GR&R研究来确定的。通过定期进行GR&R研究,很容易建立然后监视仪器的性能。一项典型的GR&R研究可以快速建立包括操作员影响在内的测试仪的短期和长期性能。

长或完整的方法GR&R研究涉及10个不同的测试块和3个操作员,每个测试对每个块进行了三个测试。总共90项测试将告诉用户测试仪的不准确性将使用其样本公差的哪一部分。一个小型或短的GR&R涉及10个不同的测试块,每个操作员在每个测试上进行了3个测试,共有30个测试。在两种方法之间对Rockwell测试仪的比较显示最终结果中的差异可忽略不计。

该过程

由于前面提到的材料的变化,主要是在生产零件上,因此应在标准化测试块上进行GR&R测试欧洲杯足球竞彩,以尽可能减少材料变化的影响。根据设计,测试块的制造是尽可能均匀的,因此使其成为执行GR&R测试的最佳材料。在长或完整的方法GR&R中,三个操作员中的每个操作员都应顺序对10个测试块进行单个硬度测试,从块#1开始,然后通过块#10开始,以完成第一次运行。

为了补偿测试块固有的随机非均匀性,操作员必须确保在每个块上的每组凹痕都在尽可能近距离接近(径向或分组)中重复。对于总共90次测试,重复三个完整运行的过程,每个测试块上有9个测试。

计算

Rockwell测试人员的GR&R计算从根本上是机器和操作员变化与过程公差的组合的比较。如果差异较低或相比之下,过程公差宽,则%gr&r也将很低。另一方面,如果比较变化很高或过程公差狭窄,则%gr&r将很高。在分析中,计算每个操作员的读数范围,然后为每个操作员产生平均范围。此外,还确定每个操作员的平均测试值。该数据用于生成完整的GR&R结果。

宽容

计算的过程公差方面相对简单:它直接从工程规范中插入了Part的硬度(例如,要求硬度为42至48 hrc的零件的总公差为6分)。请注意,GR&R的计算仅在过程公差的背景下是相关的,例如,将机器和操作员的变化与测试块公差进行比较,例如,这并不有意义,因为它没有说明机器可用于测量实际零件的适当性。测试块公差是为了确保机器的准确性,而不是其可重复性。

变化

变化的计算看起来很模糊,但是它们所做的就是将平均范围值和操作员差异转换为六个Sigma的近似值(所有数据的标准偏差是六倍)。六西格码称为机器总变化的统计描述。假设机器正常变化,则六个Sigma指出超过99和337;在给定块上进行的所有测试(在GR&R情况下进行十个块)将属于该区域。从某种意义上说,这也是机器在硬度层面上的不确定性,这意味着对于给定的阅读;实际的硬度值可能由加上或减去三个Sigma。

结果

借助训练有素的操作员和/或自动机器产生可忽略不计的操作员(评估器)变化,最容易理解仅在机器(设备)变化的背景下%GR&R的最终计算。2020欧洲杯下注官网该计算仅将六个Sigma近似(所有测试的平均范围乘以统计常数乘以统计常数),然后乘以100。gr&r的GR&R然后要求六个Sigma(总机器变异)为10%或更少过程公差。图2中的图显示了来自不同类型的Rockwell测试人员的典型GR&R结果,包括模拟和数字减肥和闭环。如预期的那样,模拟仪器产生最差的GR&R性能,而具有极大调节力应用的闭环测试仪可产生最佳性能。

一些Rockwell测试人员提供的功能可有助于高性能GR&R,一些制造商保证,每个测试人员都会经过一个GR&R评估除非它以GR&R的性能更好或等于规定的百分比,否则不会发货。研究证明通常在每位测试仪的GR&R证书中提供。对高GR&R绩效的一些促成因素包括:

  • 闭环负载控制:负载电池通过负载电池和凹痕提供了反馈的手段(机械部件的摩擦和磨损在环内得到补偿)。闭环控制提供了最准确的力施加形式
  • 将穿透器连接到负载电池,以防止摩擦错误
  • 设计以使深度测量量表和力测量设备直接与缩进器保持一致
  • 消除高架螺钉(不可恢复的挠度的来源)
  • 采用数字读数,而不是模拟和将分辨率提高到0.01

GR&R是对Rockwell测试人员性能的有用总体量度,但不能替代建议的常规块/间接验证过程。测试工具的每日间接性能验证至关重要;应在标准化的测试块或优惠券的帮助下验证所使用的量表。如果可能的话,建议在每个量表更改和每个班次启动时对系统进行验证。应选择仅在校准侧进行测试和使用的材料的近似范围。

在验证过程中应进行五个总读数;测量值必须属于块上所述的公差和块证书。如果验证失败,则应将计算机从操作中删除,直到进行合适的调整或维修为止。对仪器的维护和授权验证对于持续的平稳操作和保证系统符合Rockwell测试的精确性是必不可少的。ASTM建议在极端或重度条件下对Rockwell测试人员进行年度维护和验证。验证应由认可的验证机构进行,该报告应遵循并参考ASTM E18 Rockwell测试方法。

GR&R确实是检查Rockwell硬度测试仪的性能水平的有用且有用的工具。用作硬度测试是材料测试,质量控制,接受和材料的性能的重要且信息丰富的过程,用户依靠生成的数据,以验证结构完整性,热处理以及组件的质量,以确欧洲杯足球竞彩定材料是否具有材料是否具有保证每天使用的物质所需的材料所需的属性为一个精心设计,安全和高效的世界贡献。欧洲杯足球竞彩除了保证表现出色的工具外,适当的技术,程序和严格遵守标准还将极大地有助于Rockwell测试的有用性和准确性。

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