RPS定位点系统.pdf

吉林大学硕士学位论文 提要 近年来，世界各国都把提高产品竞争力和发展高技术作为科技工作的主攻方向在高速、安全、舒适的基础上，力求好看，好用，好修，好造，这就是现代汽车制造的普遍趋势 由于车身是汽车给人的第一印象，因此，它对于几何方面的质量就提出了更高的要求，这就需要用零件的尺寸精度来保证但是，长期以来，大量的尺寸超差给汽车制造企业带来了重大的损失：不仅严重影响零件功能的发挥，而且经常导致零件的报废，使得汽车成本增加尺寸偏差大给整车匹配带来的麻烦更大：间隙和平度不合格，而且原因的查找又非常困难RPS理论就可以有效地解决这些问题 RPS是德语单词REFERENZPUCKTSYSTEM（定位点系统）的缩写其原理是：通过保证定位具有足够的精度来实现零件的加工精度，即零件的全部工序应保证定位基准单一化原则 本文根据该理论的原理，详细讨论了车身定位点的五大原则，并以宝来车为例应用到车门的设计方案中，探讨了车门生产过程中的定位问题，并给出了车门定位点的初步方案 本文对于汽车车身覆盖件的设计、生产等工程实际问题有一定的指导性意义 吉林大学硕士学位论文 - I - 目 录 第一章绪论......................................................1 §1-1RPS的开发背景..............................................1 §1-2RPS的定义及制定过程........................................1 §1-3课题来源及意义.............................................4 第二章定位点系统的作用..........................................6 §2-1基准概述...................................................6 §2-2公差概述...................................................7 §2-3尺寸链概述.................................................8 §2-4尺寸链基本计算公式........................................10 §2-5定位点系统的作用..........................................12 第三章RPS系统的五大规则.......................................15 §3-1 3-2-1规则...............................................15 §3-2坐标平行规则..............................................22 §3-3统一性规则................................................25 §3-4尺寸标注规则..............................................27 §3-5RPS尺寸图.................................................32 第四章RPS理论在车门上的应用...................................35 §4-1车门简介..................................................35 §4-2设计方案的确定............................................36 结束语 .........................................................46 致谢 .........................................................47 参考文献.......................................................48 中文摘要........................................................i 英文摘要.......................................................ii 吉林大学硕士学位论文 - 1 - 第一章 绪论 §1—1 RPS的开发背景 长期以来，大量的尺寸超差给汽车制造企业带来重大损失：不仅严重影响零件功能，而且经常导致零件报废使得汽车成本增加。

尺寸偏差大给整车匹配带来的麻烦更大：间隙和平度不合格而且原因的查找又非常困难 因而保证零件尺寸精度是每一个汽车制造企业所追求的目标那么谁是保证零件尺寸精度的主角？人们往往认为这是生产部门和质量保证部门的事情，而开发部门只要完成理论和概念设计就大功告成了 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，RPS被制定成公司标准vw01055RPS 是德语单词Referenzpunktsystem（定位点系统）的缩写从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的重要地位 下面从几个方面对RPS作以介绍 §1—2 RPS的定义及制定过程 在设计机械加工工艺规程时，要考虑的最重要的问题之一是怎样将工件装夹在机床上或夹具中这里装夹有两个含义，即定位和夹紧我们在这里要讨论的就是定位方面的问题定位是指确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程 吉林大学硕士学位论文 - 2 - RPS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定位点系统的规则 基准点的通用性必须出现在所有制造、装配、检验和安装工序中基准点必须定位在构件的稳定部位上，这些部位即使在后续开发和生产过程中也不会发生变化 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： z 开发部门 z 质量保证部门 z 生产部门 z 规划部门 z 协作厂家 早在产品开发阶段，各部门的专业人员就在同步工程小组内达成共识的前提下确定零件的RPS系统这是因为在后续制造中如果在进行产品更改，就会造成更高费用的产生 统一的RPS系统使用规则可以使查找错误、分析错误变得既快捷又清晰另外，依据RPS系统方法制定出目标清晰的措施能够有效地控制住高费用的更改过程 RPS系统制定过程可以分为下面六个步骤： 1、功能研究 ↓ 2、公差研究 ↓ 3、RPS系统确定 ↓ 4、尺寸图确定 ↓ 5、公差计算 吉林大学硕士学位论文 - 3 - ↓ 6、产品图纸 以副司机气囊为例将各阶段说明如下： 1.功能研究阶段 首先研究零件与周围各零件的关系，在此基础上进一步研究零件的功能在研究零件功能时，要按照重要程度把各功能排序。

例如副司机气囊盖板的功能按照重要程度做如下排序： 间隙和平度 气囊单元释放 螺栓紧固方式 将间隙和平度放在第一位，是因为对于用户来说第一感觉是外观形象这种排序思想并不是没有道理的 2.公差研究阶段 在这一阶段要考虑的问题是，公差会造成哪些对功能不利的影响？在上面的例子中，公差会造成盖板四周边缘与仪表板开口匹配不好 3、RPS系统确定阶段 RPS系统的确定必须符合零件功能重要性的排序结果和公差目标在本例中，将间隙和平度排在气囊盖板功能重要性的第一位，那么很自然地将RPS点定义在外表面上，如图1-1所示 4、尺寸图确定阶段 由同步工程小组确定的RPS点需要填入RPS尺寸图中它是同步工程小组工作用图，在产品图纸完成之前它是有约束力的指导性文件 5、公差计算阶段 在做公差计算时，应当充分利用RPS系统原理来保证设计意图的实现公差计算要回答下面两个问题： 吉林大学硕士学位论文 - 4 - —总的公差达到多少？ —它能够保障零件的功能吗？ 图1-1 副司机气囊盖板功能研究 6、产品图纸阶段 在此阶段，将RPS尺寸图进一步扩充内容—把RPS点之后，才能给出图纸的认可 至此，RPS系统的制定过程全部结束。

§ 1—3 课题来源及意义 本课题来源于一汽—大众汽车有限公司产品工程部的科研项目—定位点系统理论的研究及在车门上的应用RPS系统对于我们来说还是一门很新的技术，它以提高产品开发水平及产品质量、降低成本增加效益为目标在保证整车装配误差不大于2毫米的战役中，RPS功不可没所以我对这个课题很感兴趣在征得指导教师的同意下，我与一汽大众吉林大学硕士学位论文 - 5 - 产品部联系了几次，其中得到了产品部小姜的大力支持，在此深表感谢 毕业设计是检验所学知识的综合运用能力的重要环节由于缺乏实际的生产知识，我在工程师小郑的陪同下，深入到生产第一线去做一下调研，全面了解该企业的生产现状，从冲压、焊装到总装几乎走了一遍RPS理论在产品开发以及质量检测方面应用的最多，所以我又到质检部看了看，那里的师傅给我讲了许多以前不知道的知识特别是车门的内板上大大小小的工艺孔和定位孔，都是干什么用的呢？要想在书本上找到答案，恐怕不太可能，即使查阅专业技术资料，也需要几天时间可在这里，两天时间就可以掌握了看来实践环节的确是巩固所学知识的最佳途径 另外，这套RPS理论对于产品开发和质量监控起到了重要的作用目前该理论已成为全球各大汽车行业竟相使用的武器，就是因为它的应用可提高产品质量，降低成本，缩短开发周期。

这次设计我选择了宝来A4的前车门作为研究对象，探讨了车门上定位点的问题，也提出了车门上一些功能点的确定方案 吉林大学硕士学位论文 - 6 - 第二章 定位点系统的作用 2、1基准概述 基准是机械制造中应用得十分广泛的一个概念，是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点，线或面机械产品从设计、制造到出厂经常要遇到基准问题：设计时零件尺寸的标注、制造时工件的定位、检查时尺寸的测量以及装配时零部件的装配位置等都要用到基准的概念 用于确定产品或零件上其他点、线、面的位置的那些点、线、面，统称为基准基准的概念只有在研究点、线、面之间相互位置关系时才有意义从设计和工艺两个方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准 设计基准 基准 工艺基准 设计基准 设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸（或角度）的起始位置这些尺寸（或角度）的起始位置称作设计基准简言之，零件设计图上，用来确定其他点、线、面的位置的那些点、线、面，称为设计基准 工艺基准 在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准按其用途不同，又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

工序基准：工件的加工工序图上用来确定被加工表面位置所使用的工序基准 定位基准 测量基准 装配基准 吉林大学硕士学位论文 - 7 - 点、线、面，称为工序基准在设计工序基准时，主要应考虑如下三个方面的问题： 1)应首先考虑用设计基准为工序基准，所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查 2)当采用设计基准为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必须可靠的保证零件设计尺寸的技术要求 定位基准：工件加工时定位所用的基准，称为定位基准定位基准是获得零件尺寸的直接基准，占有很重要的地位 测量基准：。