2) 最小或最大值校准量具的误差； 3) 磨损的仪器； 4) 仪器固有的设计特性。
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第三章 测量系统研究程序
1. 准备工作：
1） 先计划将要使用的方法；
2） 确定评价人的数量、样品数量及重复读数：
? 关键尺寸需要更多的零件和／或试验；
? 大或重的零件可规定较少样品和较多试验； 3） 从日常操作该仪器的人中挑选评价人；
4） 样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围；
5） 仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一； 6） 确保测量方法（即评价人和仪器）在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。
2. 测量顺序：
1） 测量应按照随机顺序；
2） 评价人不应知道正在检查零件的编号；
3） 研究人应知道正在检查零件的编号，并相应记下数据； 即：评价人A，零件1，第一次试验； 评价人B，零件2，第二次试验等；
4） 读数就取至最小刻度的一半；
5） 研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行；
6） 每一位评价人应采用相同的方法（包括所有步骤）来获得读数。
3. 计量型测量系统研究指南： A. 确定稳定性用指南：
1） 获得一样本并确定其相对于可追溯标准的基准值； 2） 定期（天、周）测量基准样品3~5次；
X 3） 在 X &R 或 &S控制图中标绘数据；
4） 确定每个曲线的控制限并按标准曲线图判断失控或不稳定状态；
5） 计算测量结果的标准偏差并与测量过程偏差相比较，确定测量系统稳
定性是否适于应用。
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B. 确定偏倚用指南：
独立样本法：
1） 获取一样本并确定其相对可追溯标准的基准值； 2） 让一位评价人以通常的方法测量该零件10次； 3） 计算这10次读数的平均值；
4） 通过该平均值减去基准值来计算偏倚：
偏 倚 ＝ 观测平均值－基准值
过程变差＝ 6δ极差 偏 倚％＝
C. 确定重复性和再现性用指南：
常用方法：极差法、均值和极差法．方差分析法等。
极差法：
极差法是一种改进的计量型量具研究方法，可迅速提供一个测量变异的近似值。
使用两名评价人和五个零件进行分析： 例：
零件 1 2 3 4 5
评价人A 0.85 0.75 1.00 0.45 0.50
评价人B 0.80 0.70 0.95 0.55 0.60
极差（A－B）
0.05 0.05 0.05 0.10 0.10
偏 倚 过程变差
平均极差（R）＝∑Ri/5=0.35/5=0.07
GR&R=5.15( R)/d2*=5.15(0.07)/1.19=0.303 过程变差＝0.40
%GR&G=100[GR&G/过程变差100[0.303/0.40]=75.5%
]＝
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均值和极差法：
均值和极差法是一种提供测量系统重复性和再现性估计的数学方法。
重复性比再现性大的原因：
? 仪器需要维护；
? 量具应重新设计来提高刚度； ? 夹紧和检验点需要改进； ? 存在过大的零件变差。
再现性比重复性大的原因：
? 评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数； ? 量具刻度盘上的刻度不清楚；
? 需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性。 研究程序：
I. II. III. IV.
取等得包含10个零件的一个样本，代表过程变差的实际或预期范围； 指定评价人A、B和C，并按1至10给零件编号（评价人不能看到数字）；
如果校准是正常程序中的一部分，则对量具进行校准；
让评价人A随机测量10个零件，由观测人记录结果填入第1行，让评价人B和C随机测量这10个零件，由观测人记录结果填入第6、11行，三人测量时应互相不看对方的数据；
V. VI. VII.
使用不同的随机顺序重复上述操作过程； 数值计算：
从第1、2、3行的最大值减去它们中的最小值；把结果记入第5行。在第6、7和8行，11、12和13行重复这一步骤，并将结果记录在第10和15行；
VIII. 把填入第5、10和15行的数据变为正数； IX. X. XI.
将第5行的数据相加并除以零件数量，得到第一个评价人的测量平均极差Ra。同样对第10和15行的数据进行处理得到Rb和Rc； 将第5、10和15行的数据（Ra、Rb、Rc）转记到第17行，将它们相加并除以评价人数，将结果记为R（所有极差的平均值）； 将R（平均值）记入第19和20行并与D3和D4相乘得到控制下限和上限。注意：如果进行2次试验则，D3为零，D4为3.27。单个极差的上限值（UCLR）填入第19行。小于7次测量的控制下限极差值（LCLR）等于0；
XII.
使用原来的评价人和零件重复读取任何极差大于计算的UCLR的读数，或剔除那些值并重新计算平均值；
XIII. 将行（第1、2、3、6、7、8、11、12和13行）中的值相加。把
每行的和除以零件数并将结果填入表中最右边标有“平均值 “的列内；
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XIV. 将第1、2第3行的平均值相加除以试验次数。结果填入第4行的
Xa格内。对第6，7和8；第11，12和13行重复这个过程，将结果分别填入第9和14行的Xb，Xc格内；
XV.
将第4、9和14行的平均值中最大和最小值填入第18行中适当的空格处，确定它们的差值，填入第18行X Diff处的空格内；
XVI. 将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数，填入第16行零件
平均值的栏中；
XVII. 从最大的零件平均值减去最小的零件平均值，将结果填入第16行标
有Rp的空格内；
XVIII. 将R，Xdiff 和Rp的计算值转填入报告表格的栏中； XIX. 在表格左边标有“测量系统分析”的栏下进行计算； XX.
在表格右边标有“总变差％”的栏下进行计算；
XXI. 检查结果确认没有产生错误。
量具重复性和再现性（R&R）的可接受准则是：
? 低于10％的误差――测量系统可接受；
? 10％至30％的误差――根据应用的重要性，量具成本，维
修的费用等可能是可接受的；
? 大于30％的误差――测量系统需要改进。
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