RPS系统讲义

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26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。
通过旋转建立的零件坐标系规则
有些零件按照平移建立零件坐标系是不合理的，而必须进行一次或多次的旋转才与 其拔模方向相一致，如图23所示。对于旋转建立的零件坐标系，在RPS表格中需要 填入旋转角。 四、 RPS系统制定过程
RPS点标 注的规 定
对定位方式标记字母的含义说明如下：
H,h = 孔/销定位 F,f = 平面/棱边/球面/顶点定位 大写字母表示主RPS点的定位方式，小写字母表示附加定位 点的定位方式。 小写字母x,y,z表示RPS点的限位方向。 但是对于大的刚度不足的零件，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 7所示。
步骤2 用孔D定位钻孔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 = +/-0.1 A…D = +/-0.1 D…C = +/-0.1 B…C = +/-0.3
(2) 加工时基准不变化 步骤1 用孔A定位钻出孔B 和孔D 公差 A…B = +/-0.1图1 加工时基准点发生变换 A…D = +/-0.1 步骤2 板件仍以孔A定位钻孔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 = +/-0.1 A…C = +/-0.1
在零件坐标系中一个点相对于基准点的距离称为名义尺寸。名义尺寸可以通过减 法算出绝对值。 例如：基准点在整车坐标系中的坐标为 X=400 Y= -65 Z=100 定位点RPS3Fz整车坐标为 X=550 Y= -95 Z=100 如图25所示
图25 名义尺寸举例
那么RPS3Fz的名义尺寸计算结果如下：
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， 如图15， 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16所示。
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。 图17是总成焊接前各零件RPS点的分布情况。
图21描述了通过在整车坐标系中平移建立零件坐标系的情形。
图23 则描述了通过在整车坐标系中旋转建立零件坐标系的情况。
通过平移建立零件坐标系的尺寸标注规则 按照零件特性选择三个与整车坐标轴平行的平面并求其交点， 这个交点定义为RPS系统的基准点。基准点相对于整车坐标没有公差， 零件尺寸以基准点为起点标注。 尺寸标注必须符合零件功能 要求，对于重要尺寸要给出直接 尺寸。例如安装在翼子板上的 转向灯罩的装配要求准确的孔 距，如图24，不仅尺寸要准确， 尺寸公差也要满足功能的要求。
RPS点的公差确定
一、定位面（定位面大小一般为20×20、15×10、5×5等） 1. 主定位面公差为0，非控制面为±1 2. 辅助定位面公差为±0.2，非控制面为±1
二、定位孔 1. 主定位孔控制方向公差为0，非控制方向为±0.2 2. 辅助定位孔控制方向公差均为±0.2
一般未注公差
品质基准书技术要求（冲压）：
RPS系统的定义和作用
一． RPS定义： （英文缩写：Reference Point System）是规定一些从开 发到制造、检测直至批量装车各环节所涉及到的人员 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。 二. 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。 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，公差越小越好。零件上还需要钻出孔D，见图 1、图2。下面用两种方式加工： (1)加工时基准点发生变换 步骤1 用孔A定位钻出孔B和孔D 公差 A…B = +/-0.1 A…D = +/-0.1
图13 零件在X方向存在偏差
将这两个零件分别放到两个定位系统中进行测量，如图14所示： 零件 容易 放偏
图14 将X方向存在偏差的零件放到两个定位系统中测量
可以看出倾斜放置导致测量结果不正确。这里出现了Z方向 的测量偏差。 但实际上零件在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。
图4 刚体的6个自由度 3个旋转自由度，3个平移自由度 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。 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 定位点 4个RPS点。
在组织机构方面，RPS系统是由同步工程小组确定的。同步工程小 组由下面各部门的专业人员组成： A. 开发部门 B. 客户及协作厂家 C. 质量保证部门
未注公差
RPS模板
孔位信息
RPS功能点信息
技术要求
RPS制作流程图
导入（制作）模板、填写信息 投影相关视图（一般为三视图、截面图）
焊点布置及标注
确定主、副定位孔、面并标注 填写点、线、面坐标及公差 标注关键尺寸及公差 检查及完善
• 随着汽车工业技术的进步和业内人士思想观念的 转变，零件尺寸精度的保证已不再仅仅是生产部 门和质量保证部门的事情，而是要从产品开发阶 段就开始考虑了。RPS系统就是出于这种思想被 发明出来并被世界各大汽车公司投入到使用当中。 发明者是率先采用流水线作业而带来世界汽车工 业革命的美国福特公司。 • 在大众公司，从A4车开始，没有填写RPS表格的 图纸就得不到认可的批准。由此可见RPS系统的 重要地位。
H G
I
J
K F A B 图18 第一道焊接工序后RPS点重新确定的情况
图19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 前一步延续使用的，只不过是重新排序。
G
I
L
J
F B A E
图19 地板总成焊接完成后RPS点再一次确的定位点。 为了实现统一的定位技术规则，必须保证 模具 夹具 检具 都按照RPS点来制造。这一点是RPS系统最重要的作用。
三、 RPS系统的规则 为了使RPS系统在实际当中发挥作用，必须遵守下面四 条规则： ① 3-2-1规则 ② 坐标平行规则 ③ 统一性规则 ④ 尺寸标注规则 1. 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：
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。
3-2-1规则适用于任何形状的零件。但是任何规则都有例外， 下面三种情 况与3-2-1规则相悖：
例 1 ：球体只需要3个定位点即达到平衡，如图8所示。 例 2 ：旋转体需要5个定位点即达到平衡，如图9所示。 例 3 ：铰接零件平衡需要的定位点多于6个，必须有附加的定位才能达到平衡 状态，如图10所示。
• B…C = +/-0.2图2 加工时基准不变化 • 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
通过以上实例我们可以得出： 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。不允许各部门自作主张随意找基准点进行工 作。 2. 避免了模板的使用。 目前大多数机加工中，模板的使用有很大的局限性，许多产 品应为外形的特殊找不到合适的模板，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。
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20所示。
图20 输送装置使用 RPS点作为支点
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， 因为这种标注方式会造成推算尺寸公差的增大，如图21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。RPS系统要求建 立起零件自身的坐标系--零件坐标系，并以此作为基础。 零件坐标系是以整车坐标系为基础建立起来的，有下面两种建 立方式： 1. 通过在整车坐标系中平移建立，这是通常的情况 2. 通过在整车坐标系中旋转建立，这是特殊的情况
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。
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，见上图12； 现在假设当零件出现了制造公差，如图13所示，2个零 件在X方向存在偏差--它们比合格零件做短了。
RPS制作需要注意的几个问题：
正确、合理选择定位孔、面，保证其沿用性 注意各信息的一致性（如RPS点信息、RPS点标注及 公差的对应） 焊点数量及分布必须符合焊接流程 对称件与非对称件的区分 技术要求栏中信息的符合性（RPS报告与品质基准书 的区分） 断面是否能充分反映相邻件的搭接关系及零件的特征 信息 RPS点的公差合理性（是否满足功能要求）
H
I
G
J
C L E M A B D F K
图17 焊接前RPS点分布情况
图18是第一道焊接工序后RPS点重新确定的情况。可 以看到地板总成上有3个RPS点是沿用合成前零件上已 有的：总成上的RPS1点是单件左纵梁上的RPS1点， 总成上的RPS3点是单件前地板上的RPS3点，总成上 的RPS4点是单件右纵梁上的RPS点。 图中各RPS点是完全遵循地板总成的功能要求确 定下来的：地板有固定前端框架、座椅、踏板、后轴、 付车架以及与侧围连接的功能。