摘要
RPS点(基准点)系统旨在确保汽车生产全过程中定位基准的一致性,无论称为RPS(德国)还是GDT(美国),其本质都是零件的基准点系统。RPS点具有多功能性,可统一支撑加工和测量,保证尺寸稳定性。该系统旨在避免基准变换导致的公差累计、测量和加工结果不一致以及尺寸精度不稳定问题。其核心是3-2-1准则,即在不同投影面上设立3、2、1个支承点,以限制物体在空间中的六个自由度,确保绝对定位。了解RPS点和3-2-1原则对理解产品设计意图、冲压生产工艺和回弹补偿至关重要。
正文
RPS点即基准点,它是针对汽车生产全过程而提出的一种确保定位基准前后一致的一种思想。德国汽车企业称为RPS,是德文的简称,而美国汽车企业则称为GDT,二者的本质都是指的是零件的基准点系统。
所谓RPS点,其本质特征则是“具有多种功能的点”,可作为加工和测量的统一支撑,保证了在每个加工工艺中的尺寸稳定性。
RPS系统的出发点是避免基准变换,即生产过程中,对应于不同的工序,其支撑位置和测量基准发生变化这一现象。而它所带来的问题主要有以下三点:
1、公差累计;
2、测量和加工结果因支承和基准的变换而发生变化,无法保证尺寸稳定性;
3、尺寸精度不稳定,使得尺寸分析难度加大。
RPS订立的首要准则是3-2-1准则。它的出发点是保证零件在空间中的绝对定位。因为一个物体在空间可能的运功方向有六个,如下图所示,即:沿着X,Y,Z的轴向平移及绕轴旋转。而这也被称为有六个自由度。
为了保证物体在空间中绝对定位,则必须限制它在这6个方向上的运动,为此得按照一定的顺序确立6个支承点,如下图中不难发现这6个点的分配原则是:在最大的投影面上放置3个支承点,在次大的投影面上放置2个支承点,在最小的投影面上放置1个支撑点。并且为了保证稳定性这些点之间的距离应该尽可能的大。尤其是最大投影面的支承点所构成的三角形应当尽可能大的覆盖整个投影面。
不过有的零件未必需要6个支承,其原因在于上述6个支撑全都是面定位。而在零件上,尤其是主定位往往选择孔定位。而孔一般分为圆孔和腰孔两种(如下图)。其中圆孔则可以控制两个轴向自由度,而腰孔则只能控制一个。
对于基准点和3-2-1原则的理解,是理解产品设计意图,落实冲压生产工艺和回弹补偿的基础。