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二乗平方和で公差を計算した場合の意味について教えてください
2023/10/18 07:27
- 二乗平方和で公差を計算した場合、部品のばらつきを正確に評価することができます。
- 二乗平方和の計算結果を元に、公差範囲内でのばらつきを推測することができます。
- 公差範囲を超える部品の発生確率も評価することができます。
二乗平方和で公差を計算した場合の意味について教え…
2010/04/07 03:16
二乗平方和で公差を計算した場合の意味について教えてください
複数の部品を組み合わせる場合、二乗平方和で公差を計算した場合について教えてください。
複数の部品のばらつきが、公差範囲を±3σとする正規分布をもち、かつばらつきの平均が公差中央値に一致する場合、各ばらつきの二乗を足してその平方根をとったものも±3σとなるのでしょうか。
例えば、1±0.1、2±0.2、3±0.3の部品があり、それぞれが上記条件(公差範囲を±3σとする正規分布をもち、かつばらつきの平均が公差中央値に一致する場合)を満たす場合、±0.374(=√(0.1^2+0.2^2+0.3^2)からは0.3%しか外れない という考え方であっているでしょうか。
また、複数の部品が公差範囲を±4σを満たしていた場合、同様に±0.374から外れる確率は0.006% という考え方で正しいでしょうか。
よろしくお願いします。
回答 (5件中 1~5件目)
視覚的見地からの記述をします。
先ず、平均値又は中央値との差を-1~0~+1として、0.1毎に並べてみます。
(差なので、-や+の符号は削除します)
1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0
となります。
そして、1.0の処に■を一つ、0.9の処に■を二つ、0.8の処に■を三つ、…、0.1の処に■を十
0の処に■を十一、0.1の処に■を十、0.2の処に■を九つ、…、1.0の処に■を一つ のように
並べますと、直角二等辺三角形のように積み重なります。
それを、今度は差の二乗で同様にしますと、
1.0、0.81、0.64、0.49、0.36、0.25、0.16、0.09、0.04、0.01、0、0.01、0.04、…、、0.49、0.64、0.81、1.0
となります。そして、全体の約7割の0.7が0.49となり、全体の5割を切る事になっています。
その条件で、■を上述同様に積み上げ、二乗によって差の間隔が縮まった箇所は高さは
そのままなので“縦長”になった物を積み、二乗によって差の間隔が伸びた箇所は高さは
そのままなので“横長”になった物を積みあげますと、平均値に近い値はより規格なり、
高さもより高くなっています。
そして、疑似σとする0.3の値(2σを0.6の値、3σを0.9の値)とした時、黒塗りの■
面積がどの様に変化したかも、視覚的にとらえられると考えます。
解り難かったとは思いますが、■を積み上げたグラフにすると、少しは納得して頂ける
と判断しています。
グラフ用紙や方眼紙のシートを使用した方が良いでしょう。
それか、CADでそのようなシートを作成するか、CAD上で作成するかです。
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公差分布の当てはめは誤差論や確率論における多元検定の話になり,論理は
難解です。多元の正規分布が重なった部分の,確率分布を考える場合それぞ
れバラツキに相関が無く,分散のレベルで等価であればその標準偏差が二乗
和平方根で表されると言う意味だと思います。
お礼
2010/04/08 21:21
ありがとうございます。リンク先の資料、じっくり読んでみます。
考え方はあってる
疑問になっているのは
ここ
二乗平方和は
輪投げでどれだけ中心から外れているか見る(複数の部品が…)にはむかないということ
使うなら
累積公差のほうがいい
http://www.nc-net.or.jp/mori_log/detail.php?id=120645
お礼
2010/04/07 12:36
原則累積公差で設計していますが、どうしても成立しない場合、二乗平方和を使わざるを得ないケースがあり、使う以上は(実情とは乖離があるとはいえ)リスクを理論的にはじくとどうなるのか?掴んでおきたいと思っていました。ありがとうございました。
各寸法(確率変数)が独立で公差中央値を平均とする正規分布でばらつき、公差範囲を±3σx(σxは各寸法の標準偏差)と仮定し、組み合わせた寸法のばらつきも標準偏差が±3σy(σyは組み合わせた寸法の標準偏差)であると仮定した場合に二乗和平方根法(SRSS)が成立します。どのような場合にもこうなるのではなく、ある条件の下で成立するということです。
成立条件は次のとおりです。
・各寸法が独立(相関がない)であること
・各寸法が公差中央値を平均とする正規分布であること
・各寸法および組み合わせ寸法の標準偏差が±2σや±3σ・・・で同一であること
お礼
2010/04/07 12:30
ありがとうございます。
ある条件とは私が記載したもの + ohkawaさんご指摘の個々の公差に相関がないこと…でしょうか。他に気をつけるべき条件があれば、教えてください。
よろしくお願いします。
考え方は合っていると思います。
ただし、条件があります。
1±0.1、2±0.2、3±0.3の個々のバラツキに相関が無いことが必要です。
相関について:強い相関がある例を示します。
板厚1±0.1のSPCの部材ががあると仮定します。
これを10枚積層して製品を作る場合は、製品寸法は10.0±1.0になります。
二乗和の平方根にはなりませんのでご留意ください。
(個々の部材は、同じロットのSPC板を打抜いて作るでしょうから、バラツ
キの出かたには強い相関があると推定できます)
お礼
2010/04/07 12:27
ありがとうございます。
ばらつきの相関有無は見落としていました。製造方法含めてよく考える必要があるということですね。助かります。
お礼
2010/04/13 18:05
ありがとうございます。ちょっと絵を描いて考えて見ます。