RPS理論基礎(chǔ)知識(shí) 2016

1、RPS理論基礎(chǔ)知識(shí)理論基礎(chǔ)知識(shí) 二零一五年三月二零一五年三月一、 RPS基本理論基本理論 RPS是德語單詞REFERENZ-PUCKT-SYSTEM(定位點(diǎn)系統(tǒng))的縮寫;英語轉(zhuǎn)譯為Reference Point System，即稱作定位參考點(diǎn)系統(tǒng)定位參考點(diǎn)系統(tǒng)。每個(gè)定位參考點(diǎn)叫做RPS點(diǎn)。RPS系統(tǒng)的制定 在組織結(jié)構(gòu)方面，RPS系統(tǒng)是由同步工程小組確定的。同步工程小組的成員應(yīng)由開發(fā)部門、質(zhì)量保證部門、生產(chǎn)部門、規(guī)劃部門和協(xié)作廠家共同組成。這樣的組織結(jié)構(gòu)可以保證在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中，兼顧各個(gè)方面，使大家具有統(tǒng)一性。在生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)問題，查找目標(biāo)清晰，解決問題快捷，可有效地控制質(zhì)量，降低成本。 RP

2、S點(diǎn)的定義 在汽車坐標(biāo)系中，用于加工、安裝、檢測的統(tǒng)一定位點(diǎn)。 K點(diǎn)的定義 RPS系統(tǒng)的K點(diǎn)原自于德文“KOORDINATEN”坐標(biāo)，或者“KOORDINATEN KREUZ”坐標(biāo)交叉點(diǎn)。 按大眾標(biāo)準(zhǔn)VW 01055-1996基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)-RPS-圖示法標(biāo)示為K點(diǎn)(記為K1，K2依順序排列)。確定點(diǎn)、面的相對坐標(biāo)標(biāo)記為AE1，AE2，AE3依K點(diǎn)順序排列。 （1）K點(diǎn)是設(shè)計(jì)各分總成零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)是設(shè)計(jì)各分總成零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)：例如圖2中所示的安全氣囊的K點(diǎn)。局部坐標(biāo)基準(zhǔn)面AE49是由其氣囊爆破彈出方向確定的。是確定儀表板弱化線，氣囊支架，氣囊在儀表板總成布置位置（隱含氣囊爆破保護(hù)性能），與加

3、強(qiáng)梁固定點(diǎn)等零件關(guān)鍵系統(tǒng)聯(lián)系點(diǎn)。避免因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)不同引起設(shè)計(jì)誤差。是影響性能功能點(diǎn)。 （2）K點(diǎn)是其各分總成制造工裝，檢具共同遵守的測量基準(zhǔn)點(diǎn)，可保證各零件各工序工裝的一致性，避免因制造、檢測基準(zhǔn)點(diǎn)不同引起制造誤差分歧，便于問題的追溯解決。 （3）K點(diǎn)是各分總成及零件裝配后保證功能（如配合功能）基準(zhǔn)點(diǎn)。 （4）K點(diǎn)是零件單獨(dú)測量時(shí)的相對坐標(biāo)原點(diǎn)。因零件測量采取相對坐標(biāo)，可減少累積誤差，提高制造，測量精度。如圖4所示K點(diǎn)取零件的主測量基準(zhǔn)點(diǎn)，即裝配的主定位點(diǎn)，通常情況下選取RPS1點(diǎn)的坐標(biāo)值。 取RPS1作K點(diǎn)，相當(dāng)于工件的坐標(biāo)原點(diǎn)，便于檢測。二、二、 RPS系統(tǒng)的研究對象系統(tǒng)的研究對象 RPS

4、系統(tǒng)的制定要進(jìn)行六個(gè)方面的研究： 產(chǎn)品的功能研究。首先要對產(chǎn)品零件的自身及其周圍零件的關(guān)系加以研究，確定零件的功能，按照功能的重要程度將功能排序。產(chǎn)品的公差研究。在保證產(chǎn)品的功能要求下，確定產(chǎn)品的公差要求，即確定尺寸公差和形位公差的特征項(xiàng)目以及公差等級。公差要求要兼顧制造、安裝和檢測要求的統(tǒng)一性。 RPS系統(tǒng)的制定。RPS系統(tǒng)的制定必須符合零件功能重要性的排序結(jié)果和公差要求，確定每個(gè)RPS點(diǎn)。 定位基準(zhǔn)尺寸的確定。由同步工程小組確定的RPS點(diǎn)需要填入RPS尺寸圖表中。他是產(chǎn)品圖紙完成之前具有約束力的指導(dǎo)性文件。 產(chǎn)品的公差計(jì)算。在進(jìn)行產(chǎn)品的公差計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用RPS系統(tǒng)，來保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)

5、現(xiàn)。畫出產(chǎn)品圖紙。將以上五個(gè)階段的研究結(jié)果，按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)、公差標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方法，畫出正式的產(chǎn)品圖紙。 三、三、 RPS系統(tǒng)的系統(tǒng)的321規(guī)則規(guī)則 一個(gè)剛體在空間運(yùn)動(dòng)中有6個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。在加工時(shí)，要使剛體的位置確定，必須要限制這6個(gè)自由度。 使一個(gè)剛體的空間位置確定性需要6個(gè)定位點(diǎn)。其中3個(gè)定位點(diǎn)確定一個(gè)接觸面積最大的基準(zhǔn)平面，即限定了1個(gè)坐標(biāo)軸方向的位移，2個(gè)繞坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；再用構(gòu)成最長直線段的2個(gè)定位點(diǎn)確定第二個(gè)基準(zhǔn)平面，即限定了第2個(gè)坐標(biāo)軸方向的位移和繞另1個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；再用1個(gè)定位點(diǎn)確定第三個(gè)坐標(biāo)方向，由此零件在空間的位置即確定下來，這就是32

6、1規(guī)則。 對于沒有孔的零件，需要用對于沒有孔的零件，需要用6個(gè)個(gè)RPS點(diǎn)固定位置。點(diǎn)固定位置。 A1、A2、A3點(diǎn)確定了xoy平面，限定了零件在z方向的移動(dòng)和繞x、y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；B1、B2點(diǎn)確定了x軸方向，即限定了零件沿y軸方向的移動(dòng)和繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；C點(diǎn)限定了零件沿x軸方向的移動(dòng)。6個(gè)RPS點(diǎn)將零件加工時(shí)的位置固定在夾具上。 有安裝孔的零件只需要4個(gè)RPS點(diǎn)即可定位 A1、A2與H孔的F平面限定了零件的z平面； H孔限定了x，y方向的平移，F(xiàn)平面作為z方向的一個(gè)點(diǎn)和H孔定義為一個(gè)RPS點(diǎn)；B點(diǎn)限定了繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖紙中常用的基準(zhǔn)表示法圖紙中常用的基準(zhǔn)表示法GB/T 17851-1999 形位公

7、差 基準(zhǔn)和基準(zhǔn)體系GB/T 1182基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)即可認(rèn)為是RPS點(diǎn) 圖紙上標(biāo)注的基準(zhǔn)為檢測基準(zhǔn)需要考慮： 與加工時(shí)夾緊定位保持統(tǒng)一； 與安裝時(shí)結(jié)合面保持一致； 要有利于檢測，保證檢測數(shù)值可靠、可信。RPS系統(tǒng)的其他規(guī)則系統(tǒng)的其他規(guī)則 1、坐標(biāo)平行規(guī)則、坐標(biāo)平行規(guī)則 在測量和加工時(shí)，零件的放置位置必須保持平行才能夠獲得精確的結(jié)果。 傾斜放置零件會(huì)造成測量結(jié)果不正確，導(dǎo)致產(chǎn)品的誤收或誤費(fèi)，或者工裝夾具等產(chǎn)生不正確地調(diào)整。為此，定位點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能地平行于坐標(biāo)軸。 2、統(tǒng)一性規(guī)則 RPS系統(tǒng)的宗旨是通過避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變來保證制造工藝過程的可靠性。利用RPS點(diǎn)的可重復(fù)利用性，以提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。

8、 RPS系統(tǒng)的統(tǒng)一性規(guī)則要求從產(chǎn)品開發(fā)階段，直到產(chǎn)品生產(chǎn)出來，RPS點(diǎn)的使用應(yīng)當(dāng)貫徹始終。需要指出的是RPS點(diǎn)不是全部一直在用，像有些保證加工剛度的輔助RPS點(diǎn)，在裝配時(shí)就不會(huì)用。 RPS系統(tǒng)的統(tǒng)一性規(guī)則還要求所有工藝流程中的輸送裝置原則上都要使用RPS點(diǎn)作為固定支點(diǎn)。汽車坐標(biāo)系的網(wǎng)格線汽車坐標(biāo)系的網(wǎng)格線 用于用于汽車零件尺寸標(biāo)注汽車零件尺寸標(biāo)注 在汽車設(shè)計(jì)中，為建立RPS基準(zhǔn)點(diǎn)系統(tǒng)，要對一輛汽車各大總成進(jìn)行尺寸標(biāo)注，提高汽車的整車裝配精度，必須建立一個(gè)汽車的整體坐標(biāo)系。 汽車的整體坐標(biāo)系采用右手定則，用網(wǎng)格線表示。在坐標(biāo)系中，X為汽車的長度方向，Y為寬度方向，Z為高度方向，見圖1。汽車系統(tǒng)的

9、網(wǎng)格線以100mm間隔向坐標(biāo)零平面往外擴(kuò)展。 為了保證車身零件制造和裝配精度，要求坐標(biāo)網(wǎng)線的精度0.1mm，800800mm2的網(wǎng)格中兩對角線的誤差不超過0.2mm，車身圖的精度應(yīng)保證為0.25mm。 Z-高度方向零平面 取Z軸原點(diǎn)所在平面為的零平面。高度方向的原點(diǎn)Z0一般取汽車滿載時(shí)車架縱梁的上翼緣面，或者地板平面，或者通過前輪中心的水平線。零平面上方為“+”，零平面上方為“-”。 X-長度方向零平面 通過汽車前輪中心線并垂直于高度方向零平面的平面作為長度方向坐標(biāo)的零平面。零平面前方為“-”，零平面后方為“+”。坐標(biāo)零平面坐標(biāo)零平面 Y-寬度方向零平面 把汽車的縱向?qū)ΨQ平面作為寬度方向坐標(biāo)的

10、零平面。面對儀表板，零平面左側(cè)為“-”，零平面右側(cè)為“+”。 由此坐標(biāo)系的軸線出發(fā)，畫出平行于坐標(biāo)軸的網(wǎng)線，網(wǎng)線間隔取為100mm，可以向汽車內(nèi)部滲透。在此網(wǎng)線上可以找到汽車上所有零部件的位置，由此可以借助網(wǎng)線對每個(gè)零部件進(jìn)行尺寸標(biāo)注。建立建立RPS尺寸圖尺寸圖 RPS尺寸圖是在完成正式圖紙之前的一種工作用圖，可供同步工程小組確定RPS點(diǎn)填寫和討論使用。建立整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的RPS尺寸圖，必須要對系統(tǒng)中的零、部件統(tǒng)一編號，統(tǒng)一規(guī)定命名，以便于識(shí)別。對于部裝圖、局部向視圖要在表格中一一列出，以便于察看。 區(qū)域I填寫RPS點(diǎn)；檢測點(diǎn)：用Pt.x表示，P英文大寫，t英文小寫，x代表英文小寫字母，從a開始

11、。第1列填寫各點(diǎn)標(biāo)注所在的圖紙表示區(qū)域，第2列填寫各點(diǎn)的名稱。第35列填寫各點(diǎn)在汽車整體坐標(biāo)系中的x、y、z數(shù)值。區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II 區(qū)域II填寫RPS點(diǎn)的檢測區(qū)域或安裝類型的尺寸說明，圖紙上檢測或安裝接觸區(qū)域邊界用虛線表示，區(qū)域內(nèi)剖面線為45相互垂直的細(xì)實(shí)線。區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II 區(qū)域III為零部件的相對坐標(biāo)，填寫RPS點(diǎn)和檢測點(diǎn)在零件坐標(biāo)系中各點(diǎn)的數(shù)值，尺寸公差，位置度公差。其中第1行參考點(diǎn)即為K點(diǎn)，沒有客戶指定的功能要求，取零件的主測量點(diǎn)RPS1為相對坐標(biāo)原點(diǎn)。第1、2、3列為各點(diǎn)在相對坐標(biāo)系下坐標(biāo)值。第4、5、6列為各點(diǎn)的尺寸公差值，不寫執(zhí)行未注尺寸公差。第6列為位置度公差。

12、區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II 主測量點(diǎn)用大寫字母表示。H代表孔；F代表平面；T代表理論上的點(diǎn)，為兩個(gè)支點(diǎn)的平均值。 支點(diǎn)用小寫字母表示。h代表孔；f代表平面；t代表理論上的點(diǎn)，為兩個(gè)支點(diǎn)的平均值。 定位方向用小寫字母表示。x，y，z用于表示汽車全方位網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系中，構(gòu)件平行定位的坐標(biāo)值。a，b，c用于表示構(gòu)件繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度值。在轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)系中，構(gòu)件的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)動(dòng)次序必須標(biāo)出，轉(zhuǎn)角用代數(shù)值表示，正值表示逆時(shí)針轉(zhuǎn)，負(fù)值表示順時(shí)針轉(zhuǎn)。 RPS標(biāo)注標(biāo)注 圖紙上，RPS點(diǎn)的分布要盡量放置于一張圖上，例如圖所示。 RPS點(diǎn)的具體接觸面可通過局部剖視圖展現(xiàn)，例如圖所示。RPS表格填寫要求 RPS點(diǎn)的尺寸和公

13、差用RPS表格來表達(dá)，如圖4所示。 構(gòu)件的尺寸從汽車整體坐標(biāo)系原點(diǎn)開始。而零件的檢測是從零件的相對坐標(biāo)點(diǎn)，即參考點(diǎn)（K點(diǎn)）開始。 主定位點(diǎn)為主測量（裝配）點(diǎn)，相對于汽車坐標(biāo)系應(yīng)在定位方向上處于無公差地位。主定位點(diǎn)滿足3-2-1準(zhǔn)則。 輔助定位點(diǎn)在定位方向上應(yīng)該給出公差精度要求。RPS表格填寫要求 零件的坐標(biāo)原點(diǎn)通常設(shè)定為RPS1點(diǎn)，應(yīng)明顯地標(biāo)注在圖紙上或表格中。如果一個(gè)點(diǎn)中有兩個(gè)或三個(gè)定位方向受約束，則必須分別按孔或平面標(biāo)注公差。在這種情況下，必須在表格中用一行突出地表示此平面，即填寫在區(qū)域II中。RPS點(diǎn)制定原則 3點(diǎn)定一個(gè)最大面，其定位點(diǎn)通常為3+n點(diǎn)。主定位點(diǎn)為3個(gè)，且公差為“0”，其余

14、為輔助定位點(diǎn)公差 “0”。各點(diǎn)之間所在平面最好在同一平面，或相互平行。 2點(diǎn)定一條最長線，應(yīng)在一側(cè)，也可以2+1（2）點(diǎn)，主定位點(diǎn)為 2個(gè)公差為“0”，其余為輔助定位點(diǎn)公差 “0”。 1點(diǎn)限定第6個(gè)自由度，主定位點(diǎn)為1個(gè)公差為“0” RPS系統(tǒng)最多6個(gè)公差為“0”的點(diǎn)。一、滿足3-2-1定位準(zhǔn)則 RPS1 Fx，RPS2 Fx2點(diǎn)確定x軸 RPS4 Fz，RPS5 Fz，RPS6 Fz，RPS7 fz 3+n點(diǎn)確定z平面 RPS3 Fy1點(diǎn)確定y方向 RPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證安裝功能，又要考慮定位要求。避免在曲面或斜面上取點(diǎn)，以保證定位準(zhǔn)確，減少尺寸累計(jì)誤差。 考慮具有一定的結(jié)合強(qiáng)度，RPS的應(yīng)在一個(gè)具有一定結(jié)合面的凸臺(tái)上，通常結(jié)合面尺