六西格玛机械公差设计的RSS分析 12月20日 不详 核心字： 六西格玛机械公差设计的RSS分析1.动态记录平方公差措施RSS没有充足阐明过程均值的漂移，总是假设过程均值在名义设计规格的中心，这就是为什么能力最初看起来比较充足，但实际中这种状况是很少的因素，特别是在制造过程中工具受到磨损的时候因此就有必要运用C来调节每一种名义设计值已知的或者估计的过程原则偏差，以此来阐明过程均值的自然漂移，这一措施就称为动态记录平方公差措施(Dynamic Root-Sum-of-Squares Analysis, DRSS)事实上，这种调节会使原则偏差变大，因而会减少装配间隙概率调节后就以一种均值累积漂移的临界值与否不小于等于4.5来衡量六西格玛水平，即时，DRSS模型就简化为一种RSS模型，这一特性对公差分析有许多实际意义从这一意义上讲，DRSS模型是一种设计工具，也是一种分析工具由于DRSS模型考虑均值随时间的随机变异的影响，因此称之为动态模型2.静态极值记录平方公差措施当假设的均值漂移都设定在各自的极值状况时，这种措施称为静态极值记录平方公差措施( Worse-Case Static Raot- Surn- of-Squares Anlysis, WC-SRSS)，这一措施可以觉得是一种极值状况的记录分析措施。
为了有效地研究任意假定的静态条件，需要将公式(2-10)分母项中的偏倚机制转移到分了项中(注意:当均值漂移不小于2σ时，就不能应用上述转换)，同步必须用Cp，替代分母中的Cpk:事实上，所有偏倚机制都可以运用 来表达，但是当过程原则偏差变化时，如果运用 作为转换日标，名义间隙值也会变化，这样就违背了均值和方差独立的假设也就是说，用 作为描述均值漂移的基本使得均值和方差之间正有关而运用k为动态和静态分析提供了一种可行的和灵活的机制，同步保证了过程均值和方差的独立性3.设计优化运用IRSS作为优化基本，当考虑5RS5和WC-SRSS作为基本时其逻辑和推理是相似的 （1)优化零部件的名义尺寸在任一给定的需求条件和过程能力条件下，重新安排公式（2-10）就得到该优化方程的体现式:4.对该措施的评价这一过程以过程数据和指标(等)为设计向导来优化可量化的加工过程及性能，因而所创立的六西格玛设计是稳健的，也可以说，基于过程能力来创立稳健设计比在制造阶段跟踪并减少变异容易得多虽然该措施具有许多优势，但它有许多假设条件为了与其她措施比较该措施在应用中还存在如下几种方而的局限性之处: (1)合用范畴比较小六西格玛机械公差设计所分析的是公差设计中最简朴、最常用的一种状况——直线尺寸链，假定尺寸链关系已知并且目的函数f对各个零部件尺寸x的偏微分}f'I}x=T,因此目的函数的记录公差2=工耐。
而在机械装配中的公差累积实质上大多是非线性的，一般而言尺寸链关系未知或者很复杂，不也许求得}f' l }x a （2)权重分派缺少科学性在上述优化设计过程中，无论是名义值的权重分派还是联合方差的权重设立均是基于经验和良好的工程判断，这样所优化的公差就带有太多的主观随意性，也许不同的工程师所设计的公差相差很大，缺少一种精确、科学的评价措施来断定优劣3)没有考虑成本因素虽然六西格玛机械公差设计以装配概率为日标达到了六西格玛水平，但是公差设计与成本密不可分，稳健性的提高与否会带来加工成本的增长也未可知，因此应当设定一种成本评价函数来阐明优化的成果不仅是稳健的并且不会增长成本老式的公差设计措施 12月20日 本站原创 核心字： 老式的公差设计措施比较成熟且广泛应用的公差设计措施涉及两个方而:一种是机械公差设计:另一种是Taguchi三阶段中的公差设计机械公差设计最基本的涉及极值法和记录平方公差措施，尚有摩托罗拉于1988年开发的六西格玛机械公差设计因此下面针对以上几种方面进行简要简介1.极值法极值分析措施(Wars-Case Analysis, WC)是目前应用范畴最广泛且最易于理解的措施，大多数的设计都基于这个概念。
这种措施简便易行，假定加工出的零件尺寸都处在极值状况，零部件都设计为名义值，然后按照这样一种措施分派公差:公差完全向一种或另一种方向积累，装配仍能满足产品的功能规定其实质是:使各零部件装配时的设计尺寸和公差满足功能上的装配规定，但以此为基本的分析得到的装配条件是最保守的为保证装配尺寸上不干涉，必须根据技术规定拟定最大、最小原则装配间隙(R 、Q).据此就可以定义最大、最小WC装配间隙WC设计措施并不归类于记录措施，但它为背面讲到的有关公差分析和分派的“记录平方公差”措施提供了比较基本，因此能更好地理解并意识到应用记录措施的好处在WC分析中可以用向量化尺寸简朴地线性相加减来描述，它虽然保证了所有零件的装配，但往往最后成果是过于保守，像间隙过大或过小的公差而太严格的公差会导致成本的提高，因此不可避免地存在挥霍，并且它仅仅考虑了设计规格的线性极值，没有考虑过程能力，因而有必要考虑记录平均公差措施2.记录平方公差措施 记录平方公差措施C Root-Sum-of-Squares Analysis, RSS )采用记录分析进行公差分析，它能避免保守的设计，可以扩展公差，如果清晰过程能力，甚至可以得到更宽松的公差。
采用记录的公差分析基于这样一种理论:大多数的机械零件在它们的公差限范畴内呈正态概率分布，单个零件的分布可以合并成一种正态分布例如自动机床批量加工零件时，在机床、夹具与刀具处在稳定状态时，则该批工件的尺寸的分布趋十正态分布当构成环的分布不能拟定期，根据中心极限定理，随着构成环数的增多，封闭环的分布迅速地近似于正态分布，而与构成环的分布无关所谓记录平方是指输出响应的方差是其影响因素方差之和，即：3.六西格玛机械公差设计摩托罗拉六西格玛机械公差设计为实现六西格玛目的提供了系统的公差设计方略，其设计思想和措施是本研究进行公差设计的重要参照为简化计算及随后的分析，将给定的零部件算术标记作为一种向量，即每个零件的尺寸是一种向量化的名义尺寸在SPC(例如控制图)中应用正态分布的+_3σ原则已经成为基本惯例口在公差分析中也如此，常常在应用RSS分析时用T/3替代σ但这是不符合实际的，从记录角度看，由于制造过程的界线+_3σ等于设计公差，过程能力占据了公差域的99.73%，即Cp=1.0,这样在设计时不需要真实的过程原则偏差σ的知识，也能“合理”地构建一种记录概率模型和过程能力然而，它完全略了设计公差是如何起作用的，更谈不上运用公差设计进行优化了，因此在零件公差的分析和分派中必须应用过程能力数据才干得到优化公差。
六西格玛机械公差设计分析的假设前提是:（1)变量之间互相独立，均值和方差互相独立；(2)所有零件的尺寸均服从正态分布；（3)σ用来描述变异性，由于材料和制造过程中不可避免的变异，采用1.5σ作为原则漂移来计算公差域之外的概率Taguchi的公差设计 12月20日 不详 核心字： Taguchi的公差设计Taguchi的思想与休哈特的基本思想和措施都不相似，它的主耍特点是引进了质量损失函数，把质量和成本联系起来她从工程技术观点来研究质量管理中的多种问题，因而Taguchi博士将其思想和措施称为“质量工程学”其质量工程学又分为线外质量筹划和线内质量控制两部分其线外质量筹划是指通过缺陷分析和DOE达到工艺偏差的减小和设计稳健性的提高，它涉及系统设计、参数设计和公差设计三个互相关联的部分，又称为三次设计容差设计是在参数设计阶段拟定的最佳条件基本上，为每个参数拟定公差规格事实上，通过线外质量筹划所辨认的核心因子也可以用内控制来拟定应当控制什么以及如何控制等问题当仅用参数设计不也许将所有的内外噪声的影响充足衰减时，对于影响大的内外噪声，虽然要增长费用，也应将其自身的波动控制在一定范畴之内时，就需要进行容差设计。
由于误差因素的影响大多可用参数设计使其变小，因此容差设计应在参数设计之后进行，这点很重要在Taguchi三次设计的参数设计阶段，从经济性考虑，一般选择波动范畴较宽的零部件尺寸如果通过参数设计后，产品能达到质量特性的规定，则一般不再进行公差设计，否则必须调节各个参数的公差Taguchi公差设计的重要衡量原则是质量损失函数，按照“使社会总损失(即质量损失与制导致本增长之和)最小”的原则来拟定合适的公差其基本思想是:根据各参数的波动对产品质量特性影响的大小，从经济角度考虑有无必要予以影响大的参数较小的公差(用一级品、二级品替代三级品)，予以影响较小的参数较大的公差这样，虽然进一步减少了质量特性的波动，提高了产品的稳健性，减少质量损失，但是产品级别的升高也许会使产品的公差成本有所提高因此，公差设计阶段既要考虑减少参数设计阶段所带来的质量损失，又要考虑缩小某些元件的公差所增长的成本，要权衡两者的利弊得失，采用最佳方略总之，通过公差设计来拟定各参数的最合理的公差，使总损失达到最佳(小)重要注意的是，Taguchi的实验设计中不考虑交互作用的影响，并假定各个噪声变量之间是独立的 根据设计所波及的因素多少，公差设计分为单因素和多因素两类。
但无论是单因素还是多因素都运用方差分析将影响产品或系统总变异的各个来源分解为它的各个分量，拟定模型中每个分量的平方和并予以每一平方和相联系的自由度注意，Taguchi的方差分析与一般的记录中的方差分析有些区别一般的方差分析表不涉及偏倚的平方和，而Taguchi的方差分析表中一般是涉及这一项的，并且这一项的有无和大小对于系统偏差的校正起到了核心的作用以上判断准则是以顾客质量损失的最小化为根据的，是站在顾客的角度考虑设计问题 1.单因素容差设计假定在容许的公差范畴内仅有一种因素二影响产品质量特性y，且x, y之间为线性关系则其设计环节为:(1)描述问题2)方差分析研究x的波动对质量特性y的影响通过方差分析将总变异分解为二的波动系统偏差)以及随机误差三个分量的平方和;然后用各自的平方和除以总平方和(总变异)得到各分量对总变异的影响或者称为奉献率3)根据奉献率进行系统偏差的校正4)损失函数与质量水平的拟定5)按照上述判断准则来拟定容差2.多因素容差设计假设在容许的公差范畴内存在多种因素表达因素的个数)影响产品质量特性y在多因素容差设计中，又分为线性系统和非线性系统注意，这里的线性、非线性关系不是指y与x之间的真实函数关系，而是通过方差分析所拟定的明显因素与y的回归方程是线性的，就称为线性系统的容差设计。
如果通过方差分析所拟定的明显因素与y的回归方程是非线性的，一般存在二阶项是明显的，就称为非线性系统的容差设计 多因素容差设计环节:(1)问题描述2)根据参数设计的最佳方案，制定误差因素水平表在容差设计中，以参数设计所选定的最佳参数组合为中心水平，误差因素水平在口标位附近按如下两种原则拟定:一是根据零件的精度拟定误差的波动位;二是根据原则偏差二来设定由于各误差因素的波动是由二来反映的，因此在给出各误差因素的原则偏差的条件下，推荐按照如下原则来拟定:对丁两水平因素设为;对于三水平因素设为3)外设计，选用正交表，拟定实验方案4)外表实验数据的记录分析(偏倚及奉献率)方差分析的原理和过程等同于单因素的方差分析，只是将各个因素的平方和都作了相应的分解5)系统偏差的校正6)验证明验:计算平均值和估计的原则偏差7）损失函数与质量水平的拟定8)按照上述判断准则拟定x.-的容差3.Taguchi公差设计的局限性Taguchi实验设计的措。