汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及设计流程培训

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Welcometothistraining欢迎参加本次培训 主讲人：XXX学时：11目录一、RPS系统的定义和作用二、RPS系统的五条规则三、RPS系统制定过程

汽车技术培训-2汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训一、RPS系统的定义和作用

RPS是德语单词Referenzpunkt-System(定位点系统)的缩写。

RPS系统就是规定一些从开发到制造、检测直至批量装车各环节所有涉及到的人员共同遵循的定位点及其公差、要求。在确定这些定位点时必须遵循RPS系统的规则，这一点后面会详细论述。

RPS系统的作用主要体现在下面三个方面：1.避免了由于基准点的变换造成零件尺寸公差加大

3汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训例如：要在板件上钻孔B和C，这两个孔与其它件上销钉配合，公差要求越小越好。下面用两种方式加工：图1加工时基准点发生变换步骤1用孔A定位冲出孔B和孔D

公差A…B=+/-0.1A…D=+/-0.1步骤2用孔D定位冲孔C(这时基准由孔A变为孔D)

公差D…C=+/-0.1

孔B、孔C距离公差结果

A…B=+/-0.1A…D=+/-0.1D…C=+/-0.1

B…C=+/-0.3(1)加工时基准点发生变换RPS系统4汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

步骤1用孔A定位冲出孔B和孔D

公差A…B=+/-0.1A…D=+/-0.1

步骤2板件仍以孔A定位冲孔C(基准没有变化)

公差A…C=+/-0.1

孔B、孔C距离公差结果

A…B=+/-0.1A…C=+/-0.1

B…C=+/-0.2(2)加工时基准不变化图2加工时基准不变化5汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训比较两种情况可以看出，加工孔C时基准不变比基准变换造成的公差减小了+/-0.1mm

上面例子给我们的提示是：为避免基准变换，必须事先规定好在制造和测量过程中的基准点。过去产品图纸没有规定基准点，生产部门凭经验比较随意地确定基准点，很容易造成产品公差的失控。6汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训2.避免了模板的使用模板的使用有很大的局限性，并且增加了加工时间。规定工装用RPS点调准，那么加工就变成是直接的了，模板不再作为辅助定位工具，参见图3。图3加工时不用模板用RPS点作定位点7汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训3.RPS点是模具、工装、检具的定位点。为了实现统一的定位技术规则，必须保证

模具工装检具都按照RPS点来制造。这一点是RPS系统最重要的作用。8汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训二、RPS系统的五条规则为了使RPS系统在实际当中发挥作用，必须遵守下面五条规则：

3-2-1规则坐标平行规则统一性规则尺寸标注规则

RPS尺寸图9汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训（2）3-2-1规则

一个刚体的平行移动和转动共有6个自由度。限制其6个自由度，刚体才能保持平衡。按照3-2-1规则，保持刚体平衡状态需要6个定位点，如图4所示：其中3个定位点在Z方向

2个定位点在Y方向

1个定位点在X方向

3-2-1规则由此得来。这些点就是RPS系统的定位点，称为RPS点。3个旋转自由度3个平移自由度定位点图4刚体的6个自由度10汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

对于没有孔的零件，6个RPS点是必须的。而有孔的零件往往将孔设定为RPS点。一个圆孔可以限定2个自由度，如图5所示。图中给出的RPS点限定了3个自由度，因此本例子中只有4个RPS点。这个圆孔限定了X，Y方向的平移这个平面作为Z方向的1个定位点，和孔定义为一个RPS点图5带孔零件RPS点限定的自由度11汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

但是对于大的刚度不足的零，在保障了3-2-1规则的前提下，还需要附加的定位点来保证零件的平衡状态，如图6所示。图6大的刚度不足零件需要附加定位点图中RPS5fz是附加定位点，它的命名与主RPS点相似，但定位方式用小写字母表示。12汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

平面定位方向平面定位点标记字母孔定位方向孔定位点标记字母

H,h=孔/销定位F,f=平面/棱边/球面/

顶点定位T,t=理论点RPS点的标注方式13汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训（2）坐标平行规则在测量和加工时，零件的放置必须保证能够获得精确的结果。下面通过两种定位系统的对比来分析坐标平行规则的重要性。图7所示为两种定位系统。图7两种定位系统定位系统2定位系统114汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训将合格的零件放到两种定位系统中，似乎看不出有什么不同，见图8：图8将合格的零件放到两种定位系统中定位系统2定位系统115汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训当零件出现了制造公差，如图9所示，2个零件在X方向存在偏差--它们比合格零件做短了。定位系统2定位系统1图9零件在X方向存在偏差16汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训定位系统1定位系统2图10将X方向存在偏差的零件放到两个定位系统中测将这两个零件分别放到两个定位系统中进行测量，如图10所示：17汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训可以看出倾斜放置会导致测量的结果不正确。这里出现了Z方向的测量偏差。

其实零件在Z方向是正确的。同时还可以看出测量得到的X方向的偏差也是

不正确的。倾斜放置造成的测量结果会导致这样一些严重后果：尺寸合格的零件会被错误地当成废品模具根据错误的测量结果在X,Z方向上进行修改，其实Z方向并没有错误工装被不正确地调整了通过上述做法导致后来生产的产品都是废品因此下面结论的正确性是不言而喻的：为了获得准确的结果，定位点应当是平行于坐标轴的。18汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训不过在有些零件上是找不到与坐标轴平行的平面做RPS点的；

图11零件上没有与Z轴平行的平面做定位点如图1119汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

图12压出与坐标轴平行的平面在零件上压出与坐标轴平行的平面这时在不影响功能的基础上应当设计出平行于坐标轴的平面作为RPS点，

如图12所示。20汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训（3）统一性规则RPS系统的主旨是通过避免基准转变来保证制造工艺过程的可靠性和可重复利用的精确性。

RPS系统的统一性规则要求从产品开发阶段直到批量生产，RPS点的使用贯彻始终。当然不是所有的RPS点都一直使用下去，那样的话在总成零件上就会有许多点是重复的。下面从纵梁到地板总成的焊接流程来看RPS点按统一性原则的运用。21汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训图13焊接前RPS点分布情况22汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

图14是地板总成焊接完成后RPS点再一次重新确定的情况。可以看到总成上的RPS1、RPS2、RPS3、RPS4以及附加RPS点RPS7、RPS8都是从前面延续使用的，只不过重新排了序。

图14地板总成焊接完成后RPS点再一次确定的情况23汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训

RPS系统的统一性规则还要求所有工艺流程中的输送装置原则上都要使用RPS点作为支点，如图15所示。图15输送装置使用RPS点作为支点24汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训（4）尺寸标注规则

在图纸中尺寸一般是从整车坐标线引出和标注的，往往不标注实际尺寸。这种标注方式会造成推算尺寸公差的增大，如图16所示。在零件图纸中画出整车坐标是有意义的--这可以确定零件在整车中的位置，这是零件设计过程中重要的基础。可是对于零件的制造和测量，采用整车坐标会带来很多困难。图16从整车坐标线引出尺寸线尺寸AB的公差是+/-0.4，因为点A和点B从坐标线引出的尺寸都有+/-0.2的公差25汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训在产品图中，在确定为RPS点的部位画出网格框并引出箭头线标出名称，如图19所示，同时在图中列出RPS表格。RPS表格已被规定为图纸内容的重要组成部分。RPS表格的形式及各栏目意义如表一所示。图19图纸标注的例子26汽车技术培训-汽车技术培训-汽车设计尺寸工程之RPS系统基础及制定原则培训三、RPS系统制定过程