RPS理論基礎知識

1、2021/3/271RPS理論基礎知識理論基礎知識 二零一五年三月二零一五年三月2021/3/272一、 RPS基本理論基本理論 RPS是德語單詞REFERENZ-PUCKT-SYSTEM(定位點系統(tǒng))的縮寫;英語轉(zhuǎn)譯為Reference Point System,即稱作定位參考點系統(tǒng)定位參考點系統(tǒng)。每個定位參考點叫做RPS點。2021/3/273RPS系統(tǒng)的制定 在組織結構方面,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。這樣的組織結構可以保證在產(chǎn)品的設計開發(fā)中,兼顧各個方面,使大家具有統(tǒng)一性。在生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)問題,查

2、找目標清晰,解決問題快捷,可有效地控制質(zhì)量,降低成本。 2021/3/274RPS點的定義 在汽車坐標系中,用于加工、安裝、檢測的統(tǒng)一定位點。 K點的定義 RPS系統(tǒng)的K點原自于德文“KOORDINATEN”坐標,或者“KOORDINATEN KREUZ”坐標交叉點。 按大眾標準VW 01055-1996基準點系統(tǒng)-RPS-圖示法標示為K點(記為K1,K2依順序排列)。確定點、面的相對坐標標記為AE1,AE2,AE3依K點順序排列。2021/3/275 （1）K點是設計各分總成零件的設計基準點點是設計各分總成零件的設計基準點:例如圖2中所示的安全氣囊的K點。局部坐標基準面AE49是由其氣囊爆破

3、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（隱含氣囊爆破保護性能）,與加強梁固定點等零件關鍵系統(tǒng)聯(lián)系點。避免因設計基準點不同引起設計誤差。是影響性能功能點。 2021/3/276 （2）K點是其各分總成制造工裝,檢具共同遵守的測量基準點,可保證各零件各工序工裝的一致性,避免因制造、檢測基準點不同引起制造誤差分歧,便于問題的追溯解決。 （3）K點是各分總成及零件裝配后保證功能（如配合功能）基準點。 （4）K點是零件單獨測量時的相對坐標原點。因零件測量采取相對坐標,可減少累積誤差,提高制造,測量精度。如圖4所示K點取零件的主測量基準點,即裝配的主定位點,通常情況下選取R

4、PS1點的坐標值。2021/3/277 取RPS1作K點,相當于工件的坐標原點,便于檢測。2021/3/278二、二、 RPS系統(tǒng)的研究對象系統(tǒng)的研究對象 RPS系統(tǒng)的制定要進行六個方面的研究: 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。 2021/3/279RPS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果和公差要求,確定每個RPS點。 定位基準尺寸的確定。

5、由同步工程小組確定的RPS點需要填入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性文件。 產(chǎn)品的公差計算。在進行產(chǎn)品的公差計算時,應當充分利用RPS系統(tǒng),來保證設計目標的實現(xiàn)。畫出產(chǎn)品圖紙。將以上五個階段的研究結果,按照機械制圖標準、公差標準的標注方法,畫出正式的產(chǎn)品圖紙。 2021/3/2710三、三、 RPS系統(tǒng)的系統(tǒng)的321規(guī)則規(guī)則 一個剛體在空間運動中有6個自由度,即沿三個坐標軸的移動和繞著三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。在加工時,要使剛體的位置確定,必須要限制這6個自由度。 使一個剛體的空間位置確定性需要6個定位點。其中3個定位點確定一個接觸面積最大的基準平面,即限定了1個坐標軸方向的位

6、移,2個繞坐標軸的轉(zhuǎn)動;再用構成最長直線段的2個定位點確定第二個基準平面,即限定了第2個坐標軸方向的位移和繞另1個坐標軸的轉(zhuǎn)動;再用1個定位點確定第三個坐標方向,由此零件在空間的位置即確定下來,這就是321規(guī)則。 2021/3/27112021/3/2712對于沒有孔的零件對于沒有孔的零件,需要用需要用6個個RPS點固定位置。點固定位置。 A1、A2、A3點確定了xoy平面,限定了零件在z方向的移動和繞x、y軸的轉(zhuǎn)動;B1、B2點確定了x軸方向,即限定了零件沿y軸方向的移動和繞z軸的轉(zhuǎn)動;C點限定了零件沿x軸方向的移動。6個RPS點將零件加工時的位置固定在夾具上。 2021/3/2713有安裝

7、孔的零件只需要4個RPS點即可定位 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平面作為z方向的一個點和H孔定義為一個RPS點;B點限定了繞z軸的轉(zhuǎn)動。 2021/3/2714圖紙中常用的基準表示法圖紙中常用的基準表示法GB/T 17851-1999 形位公差 基準和基準體系2021/3/2715GB/T 11822021/3/2716基準選擇的原則 基準即可認為是RPS點 圖紙上標注的基準為檢測基準需要考慮: 與加工時夾緊定位保持統(tǒng)一; 與安裝時結合面保持一致; 要有利于檢測,保證檢測數(shù)值可靠、可信。2021/3/2717RPS系統(tǒng)的其他規(guī)則系統(tǒng)的其他規(guī)則 1

8、、坐標平行規(guī)則、坐標平行規(guī)則 在測量和加工時,零件的放置位置必須保持平行才能夠獲得精確的結果。 傾斜放置零件會造成測量結果不正確,導致產(chǎn)品的誤收或誤費,或者工裝夾具等產(chǎn)生不正確地調(diào)整。為此,定位點應當盡可能地平行于坐標軸。 2021/3/27182、統(tǒng)一性規(guī)則 RPS系統(tǒng)的宗旨是通過避免基準的轉(zhuǎn)變來保證制造工藝過程的可靠性。利用RPS點的可重復利用性,以提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。 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點的使用應當貫徹始終。需要指出的是RPS點不是全部一直在用,像有些保證加工剛度的輔助RPS點,在裝配時就不會用。 RPS系統(tǒng)的統(tǒng)一性規(guī)則還要求所有工藝流程

9、中的輸送裝置原則上都要使用RPS點作為固定支點。2021/3/2719汽車坐標系的網(wǎng)格線汽車坐標系的網(wǎng)格線 用于用于汽車零件尺寸標注汽車零件尺寸標注 在汽車設計中,為建立RPS基準點系統(tǒng),要對一輛汽車各大總成進行尺寸標注,提高汽車的整車裝配精度,必須建立一個汽車的整體坐標系。 汽車的整體坐標系采用右手定則,用網(wǎng)格線表示。在坐標系中,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)的網(wǎng)格線以100mm間隔向坐標零平面往外擴展。 為了保證車身零件制造和裝配精度,要求坐標網(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,車身圖的精度應保證為0.25mm。

10、2021/3/27202021/3/2721 Z-高度方向零平面 取Z軸原點所在平面為的零平面。高度方向的原點Z0一般取汽車滿載時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的零平面。零平面前方為“-”,零平面后方為“+”。坐標零平面坐標零平面2021/3/2722 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的零平面。面對儀表板,零平面左側(cè)為“-”,零平面右側(cè)為“+”。 由此坐標系的軸線出發(fā),畫出平行于坐標軸的網(wǎng)線,網(wǎng)線間隔取為100mm,可

11、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)線對每個零部件進行尺寸標注。2021/3/2723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點填寫和討論使用。建立整個產(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。 2021/3/2724 區(qū)域I填寫RPS點;檢測點: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。第1列填寫各點標注所在的圖紙表示區(qū)域,第2列填寫各點的名稱。第35列填寫各點在汽車整體

12、坐標系中的x、y、z數(shù)值。區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II2021/3/2725 區(qū)域II填寫RPS點的檢測區(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相互垂直的細實線。區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II2021/3/2726 區(qū)域III為零部件的相對坐標,填寫RPS點和檢測點在零件坐標系中各點的數(shù)值,尺寸公差,位置度公差。其中第1行參考點即為K點,沒有客戶指定的功能要求,取零件的主測量點RPS1為相對坐標原點。第1、2、3列為各點在相對坐標系下坐標值。第4、5、6列為各點的尺寸公差值,不寫執(zhí)行未注尺寸公差。第6列為位置度公差。區(qū)域I區(qū)域III區(qū)域II2021/3/272

13、7 主測量點用大寫字母表示。H代表孔;F代表平面;T代表理論上的點,為兩個支點的平均值。 支點用小寫字母表示。h代表孔;f代表平面;t代表理論上的點,為兩個支點的平均值。 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)絡坐標系中,構件平行定位的坐標值。a,b,c用于表示構件繞坐標軸旋轉(zhuǎn)的角度值。在轉(zhuǎn)動坐標系中,構件的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)動次序必須標出,轉(zhuǎn)角用代數(shù)值表示,正值表示逆時針轉(zhuǎn),負值表示順時針轉(zhuǎn)。 RPS標注標注2021/3/2728 圖紙上,RPS點的分布要盡量放置于一張圖上,例如圖所示。2021/3/2729 RPS點的具體接觸面可通過局部剖視圖展現(xiàn),例如圖所示。2021/3/2

14、730RPS表格填寫要求 RPS點的尺寸和公差用RPS表格來表達,如圖4所示。 構件的尺寸從汽車整體坐標系原點開始。而零件的檢測是從零件的相對坐標點,即參考點（K點）開始。 主定位點為主測量（裝配）點,相對于汽車坐標系應在定位方向上處于無公差地位。主定位點滿足3-2-1準則。 輔助定位點在定位方向上應該給出公差精度要求。2021/3/2731RPS表格填寫要求 零件的坐標原點通常設定為RPS1點,應明顯地標注在圖紙上或表格中。如果一個點中有兩個或三個定位方向受約束,則必須分別按孔或平面標注公差。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。2021/3/27322021

15、/3/2733RPS點制定原則 3點定一個最大面,其定位點通常為3+n點。主定位點為3個,且公差為“0”,其余為輔助定位點公差 “0”。各點之間所在平面最好在同一平面,或相互平行。 2點定一條最長線,應在一側(cè),也可以2+1（2）點,主定位點為 2個公差為“0”,其余為輔助定位點公差 “0”。 1點限定第6個自由度,主定位點為1個公差為“0” RPS系統(tǒng)最多6個公差為“0”的點。一、滿足3-2-1定位準則2021/3/2734 RPS1 Fx,RPS2 Fx2點確定x軸 RPS4 Fz,RPS5 Fz,RPS6 Fz,RPS7 fz 3+n點確定z平面 RPS3 Fy1點確定y方向2021/3/2735 RPS定位系統(tǒng)設計時,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,以保證定位準確,減少尺寸累計誤差。 考慮具有一定的結合強度,RPS的應在一個具有一定結合面的凸臺上,通常結合面尺寸=2結合孔徑RPS點制定