DIN 4003-173-2013 Concept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 - Part 173 Machine operated feed out tools and assembly parts《基于DIN 4000标准特性的3D图像的设计.pdf

1、Dezember 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS) im DINPreisgruppe 21DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 21.020; 25.080.01!%)Jk“2063972

2、www.din.deDDIN 4003-173Konzept fr den Aufbau von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalennach DIN 4000 Teil 173: Maschinell bettigte Aussteuerwerkzeuge und ZubehrteileConcept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 Part 173: Machine operated feed out tools and assembly p

3、artsConcept pour la construction de modles 3D selon la base technique DIN 4000 Partie 173: Outils rglable combin pour le tournage avec pices accessoiresAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 60 SeitenDIN 4003-173:2013-12 2 Inhalt Seite Vorwort 6 1 Anw

4、endungsbereich .7 2 Normative Verweisungen 7 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen 8 3.1 Allgemeines 8 3.2 Referenzsystem .8 3.3 Koordinatensystem an der Werkzeugaufnahme und am Schneidteil 8 3.4 PCS“-Koordinatensystemplatzierung 9 3.4.1 Allgemeines 9 3.4.2 CIP“-Koordinatensystemplatzierung 10

5、 3.5 Ebenen . 10 3.6 Konstruktion Plattensitz, mit CRP“ (en: cutting reference point“) 11 3.7 Werkstckseitiges Adaptierungskoordinatensystem . 15 4 Erstellen des Modells . 17 5 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Innenbearbeitung (DIN 4000-173:2013-12, Bild 1) . 18 5.1 Allgemeines . 18 5.

6、2 Notwendige Merkmale 18 5.3 Koordinatensystemplatzierung . 20 5.4 Gesamtmodell . 21 6 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Auenbearbeitung (DIN 4000-173:2013-12, Bild 2) . 22 7 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Innenbearbeitung (DIN 4000-173:2013-12, Bild 3) . 22 8 Aussteuerw

7、erkzeug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung (DIN 4000-173:2013-12, Bild 4) . 23 8.1 Allgemeines . 23 8.2 Notwendige Merkmale 23 8.3 Koordinatensystemplatzierung . 25 8.4 Gesamtmodell . 26 9 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Rckwrtsbearbeitung innen (DIN 4000-173:2013-12, Bild 5

8、) . 27 10 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Rckwrtsbearbeitung auen (DIN 4000-173:2013-12, Bild 6) . 28 11 Aussteuerwerkzeug mit einem schrgen Schieber (DIN 4000-173:2013-12, Bild 7) 29 12 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern (DIN 4000-173:2013-12, Bild 8) . 30 12.1 Allgemeines

9、. 30 12.2 Notwendige Merkmale 30 12.3 Koordinatensystemplatzierung . 32 12.4 Gesamtmodell . 33 13 Aussteuerwerkzeug mit einem rotatorischen Schieber (DIN 4000-173:2013-12, Bild 9) . 35 13.1 Allgemeines . 35 13.2 Notwendige Merkmale 35 13.3 Koordinatensystemplatzierung . 37 13.4 Gesamtmodell . 37 14

10、Aussteuerwerkzeug mit Schwenkschieber (DIN 4000-173:2013-12, Bild 10) . 38 DIN 4003-173:2013-12 3 Seite 15 Aussteuerwerkzeug mit einem dezentralen, schwenkbaren Schieber (DIN 4000-173:2013-12, Bild 11) . 39 15.1 Allgemeines . 39 15.2 Notwendige Merkmale. 39 15.3 Koordinatensystemplatzierung 40 15.4

11、Gesamtmodell 41 16 Aussteuerwerkzeug mit einem zentralen, schwenkbaren Schieber (DIN 4000-173:2013-12, Bild 12) . 42 17 Aussteuerwerkzeug mit drei Schiebern (DIN 4000-173:2013-12, Bild 13) 43 17.1 Allgemeines . 43 17.2 Notwendige Merkmale. 44 17.3 Koordinatensystemplatzierung 46 17.4 Gesamtmodell 48

12、 18 Aufnahmeflansch (DIN 4000-173:2013-12, Bild 14) 49 18.1 Allgemeines . 49 18.2 Notwendige Merkmale. 49 18.3 Gesamtmodell 50 19 Schneidentrgerzwischenelement Aufnahme (DIN 4000-173:2013-12, Bild 15) . 51 19.1 Allgemeines . 51 19.2 Notwendige Merkmale. 52 19.3 Modellierungsebenen 52 19.4 Gesamtmode

13、ll 54 20 Stator (DIN 4000-173:2013-12, Bild 16) 55 20.1 Allgemeines . 55 20.2 Notwendige Merkmale. 55 20.3 Gesamtmodell 56 21 Feingeometrie 56 21.1 Allgemeines . 56 21.2 Befestigungsbohrung fr Schneidplatten 56 21.3 Planflchen-/Spanflchenausrichtung 56 21.4 Fasen, Rundungen, sonst. . 57 21.5 Flchena

14、ttribute . 57 22 Struktur der Konstruktionselemente (Modellbaum) 57 23 Datenaustauschmodell . 59 Literaturhinweise 60 Bilder Bild 1 Referenzsystem. 8 Bild 2 CIP-Orientierung . 8 Bild 3 PCS auf Kegelkennlinie (beispielhaft) 9 Bild 4 Modellierungsebenen . 11 Bild 5 Orientierung Koordinatensysteme (2.

15、Quadrant) 13 Bild 6 Erzeugung des Orthogonalspanwinkels und des Neigungswinkels . 14 Bild 7 Werkstckseitiges Adaptierungskoordinatensystem (beispielhaft) . 16 Bild 8 Einbau Schneidplatte . 17 DIN 4003-173:2013-12 4 Seite Bild 9 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Innenbearbeitung nach DIN

16、 4000-173 . 18 Bild 10 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Innenbearbeitung: Koordinatensysteme 20 Bild 11 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Innenbearbeitung: Gesamtmodell . 21 Bild 12 Aussteuerwerkzeug mit einem linearen Schieber, Auenbearbeitung nach DIN 4000-173 . 22 Bild

17、13 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Innenbearbeitung nach DIN 4000-173 . 22 Bild 14 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung nach DIN 4000-173 . 23 Bild 15 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung: Koordinatensysteme 25 Bild 16 Aussteuerwerkz

18、eug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung: Koordinatensysteme, Einzelheit V von Bild 15 . 26 Bild 17 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung: Gesamtmodell 26 Bild 18 Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Rckwrtsbearbeitung innen nach DIN 4000-173 . 27 Bild 19 A

19、ussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Rckwrtsbearbeitung auen nach DIN 4000-173 . 28 Bild 20 Aussteuerwerkzeug mit einem schrgen Schieber nach DIN 4000-173 . 29 Bild 21 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern nach DIN 4000-173 30 Bild 22 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern: Koo

20、rdinatensysteme . 32 Bild 23 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern: Koordinatensysteme Einzelheit W von Bild 22 . 33 Bild 24 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern: Gesamtmodell . 33 Bild 25 Aussteuerwerkzeug mit zwei schrgen Schiebern: Gesamtmodell, Einzelheit X von Bild 24 . 34 Bild 2

21、6 Aussteuerwerkzeug mit einem rotatorischen Schieber nach DIN 4000-173 35 Bild 27 Aussteuerwerkzeug mit einem rotatorischen Schieber: Koordinatensysteme . 37 Bild 28 Aussteuerwerkzeug mit einem rotatorischen Schieber: Gesamtmodell 37 Bild 29 Aussteuerwerkzeug mit Schwenkschieber nach DIN 4000-173 38

22、 Bild 30 Aussteuerwerkzeug mit einem dezentralen, schwenkbaren Schieber nach DIN 4000-173 . 39 Bild 31 Aussteuerwerkzeug mit einem dezentralen, schwenkbaren Schieber: Koordinatensysteme 40 Bild 32 Aussteuerwerkzeug mit einem dezentralen, schwenkbaren Schieber: Koordinatensysteme Einzelheit Y von Bil

23、d 31 40 Bild 33 Aussteuerwerkzeug mit einem dezentralen, schwenkbaren Schieber: Gesamtmodell 41 Bild 34 Aussteuerwerkzeug mit einem zentralen, schwenkbaren Schieber nach DIN 4000-173 . 42 Bild 35 Aussteuerwerkzeug mit drei Schiebern nach DIN 4000-173 43 Bild 36 Aussteuerwerkzeug mit drei Schiebern:

24、Koordinatensysteme . 46 DIN 4003-173:2013-12 5 Seite Bild 37 Aussteuerwerkzeug mit drei Schiebern: Koordinatensysteme Einzelheit Z von Bild 36 . 47 Bild 38 Aussteuerwerkzeug mit drei Schiebern: Gesamtmodell 48 Bild 39 Aufnahmeflansch nach DIN 4000-173 . 49 Bild 40 Aufnahmeflansch: Gesamtmodell und B

25、ohrbild . 50 Bild 41 Schneidentrgerzwischenelement Aufnahme nach DIN 4000-173 51 Bild 42 Modellierungsebenen . 53 Bild 43 Schneidentrgerzwischenelement Aufnahme: Gesamtmodell 54 Bild 44 Stator nach DIN 4000-173 . 55 Bild 45 Stator: Gesamtmodell . 56 Bild 46 Plan/Spannflchenausrichtung . 57 Bild 47 B

26、augruppenstruktur (beispielhaft) 58 Bild 48 Datenaustauschmodell: Aussteuerwerkzeug mit zwei linearen Schiebern, Auenbearbeitung . 59 Tabellen Tabelle 1 Merkmale fr die Modellierung von Aussteuerwerkzeugen mit einem linearen Schieber . 18 Tabelle 2 Merkmale fr die Modellierung von Aussteuerwerkzeuge

27、n mit zwei linearen Schiebern . 23 Tabelle 3 Merkmale fr die Modellierung von Aussteuerwerkzeugen mit zwei schrgen Schiebern . 30 Tabelle 4 Merkmale fr die Modellierung von Aussteuerwerkzeugen mit einem rotatorischen Schieber . 35 Tabelle 5 Merkmale fr die Modellierung von Aussteuerwerkzeugen mit dr

28、ei Schiebern . 44 Tabelle 6 Merkmale fr die Modellierung von Aufnahmeflanschen . 49 Tabelle 7 Merkmale fr die Modellierung von Schneidentrgerzwischenelementen . 52 DIN 4003-173:2013-12 6 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS), NA 121-07-02 AA Aufbau von 3D-Modell

29、en nach DIN 4000“, erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 4003-173:2013-12 7 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt in V

30、erbindung mit DIN 4003-1 und DIN 4000-173 und legt die 3D-Modellierung fest fr maschinell bettigte Aussteuerwerkzeuge und Zubehrteile. Bei den Bildern, die aus DIN 4000-173 entnommen wurden, wird bei den Kennbuchstaben ein Unterstrich nach DIN 4003-1 eingefgt und das Bevorzugte Symbol“ nach Dokument

31、enreihe ISO 13399 ergnzt (siehe Bilder 9, 12, 13, 14, 18, 19, 20, 21, 26, 29, 30, 34, 35, 39, 41, 44). Anhand von 5 maschinell bettigten Aussteuerwerkzeugen werden beispielhaft die zur Modellierung notwendigen Schritte, geometrischen Elemente, Achsen, Koordinatensysteme und Referenzebenen ausmodelli

32、ert. Weitere Kombinationsmglichkeiten, knnen analog abgeleitet werden. Das Datenaustauschmodell beinhaltet die mastblichen und fr Kollisionsbetrachtungen mageblichen geometrischen Elemente sowie die Einbaukoordinatensysteme. Der Modellierungs- und Detaillierungsgrad der 3D-Modelle entspricht der all

33、gemeinen malichen Ausprgung der Objekte. Auf Details und Besonderheiten, die fr einen Einsatz in der Prozesskette zur NC-Programmierung, Simulation und zur Erstellung von beschreibenden Dokumenten nicht erforderlich sind, wird verzichtet. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in dies

34、em Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4

35、000-89, Sachmerkmal-Listen Teil 89: Werkzeughalter und Zwischenmodule DIN 4000-95, Sachmerkmal-Listen Teil 95: Trennstellenkodierung fr Werkzeuge und Spannzeuge DIN 4000-173:2013-12, Sachmerkmal-Listen Teil 173: Maschinell bettigte Aussteuerwerkzeuge und Zubehrteile DIN 4003-1, Konzept fr den Aufbau

36、 von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalen nach DIN 4000 Teil 1: bersicht und Grundlagen ISO/TS 13399-3, Cutting tool data representation and exchange Part 3: Reference dictionary for tool items DIN 4003-173:2013-12 8 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen 3.1 Allgemeines Die Modellierung der

37、 3D-Modelle erfolgt nach Nennma. 3.2 Referenzsystem ANMERKUNG Dieser Abschnitt ist aus DIN 4003-1 entnommen. Das Ausgangsmodell (im 3D-Raum) besteht aus folgenden Standardelementen: Standardkoordinatensystem PCS“; 3 orthogonalen Ebenen ber dem Standardkoordinatensystem mit den Benennungen XYP“, XZP“

38、 und YZP“; 3 orthogonalen Achsen aus Schnittgeraden der 3 Ebenen mit den Bezeichnungen XA“, YA“ und ZA“. 3.3 Koordinatensystem an der Werkzeugaufnahme und am Schneidteil Das Koordinatensystem am Schneidteil z. B. der Bohrspitze bzw. der Senkplanflche mit der Benennung CIP“ mit einem Abstand zum Stan

39、dardkoordinatensystem PCS“, nach Bild 1, wird folgendermaen orientiert: Z-Achse des CIP“ in Z-Richtung des Standardkoordinatensystems PCS“, siehe Bild 2; Y-Achse des CIP“ in Richtung der Y-Achse des Standardkoordinatensystems PCS“, siehe Bild 2. Bild 1 Referenzsystem Bild 2 CIP-Orientierung ANMERKUN

40、G Bietet die 3D-Modellierungssoftware die Mglichkeit, Komponentenschnittstellen einzufhren um z. B. den Einbau eines Ausbohrkopfes in ein Komplettwerkzeug zu ermglichen, empfiehlt es sich, das Koordinatensystem CIP“ zu verwenden. Fr die Komponentenschnittstelle ist, falls ntig (je nach Software), ei

41、ne weitere Bezeichnung zu vergeben. Es wird dafr CSIF“ (fr en: coordinate system interface“) eingefhrt. CSIF“ beinhaltet das Koordinatensystem CIP“. DIN 4003-173:2013-12 9 3.4 PCS“-Koordinatensystemplatzierung 3.4.1 Allgemeines Die Lage des PCS-Koordinatensystems in einem 3D-Werkzeug muss eindeutig

42、definiert sein. Bei Aufnahmen mit eindeutiger Nulllage (z. B. Hohlschaftkegelaufnahme, Polygon-Kegel mit Plananlage oder Morsekegelaufnahme) liegt das PCS auf dieser Nulllage. Dies kann die Anlageebene oder z. B. die Ebene auf Hhe der Kegelkennlinie sein (siehe Bild 3). Die Nulllage kann auch durch

43、die Angabe der Kraglnge LPR“ (B_3) definiert werden. Es bietet sich an, die Festlegungen aus ISO/TS 13399-50 sinngem zu bernehmen. Fr den Zusammenbau des Werkzeuges mit dem Werkzeughalter wird ein MCS-Koordinatensystem im 3D-Modell eingefgt, welches entweder auf dieser definierten Nulllage oder auf

44、Hhe der Kraglnge (LPRP) liegt. Bei Werkzeugen mit definierter Nulllage ist die LPRP deckungsgleich mit dieser Nulllage und der X-Y-Ebene des MCS-Koordinatensystems. Bild 3 PCS auf Kegelkennlinie (beispielhaft) DIN 4003-173:2013-12 10 3.4.2 CIP“-Koordinatensystemplatzierung Das CIP“-Koordinatensystem

45、 ist auf der Z-Achse des Standardkoordinatensystems PCS“, auf Hhe des ersten schneidenden Punktes der Schneidplatte zu platzieren. Die Platzierung wird durch eine weitere Skizze in der Baugruppe bestimmt. Dazu ist eine Gerade oder Ebene die tangential am Schneidenradius der Platte anliegt zu erzeuge

46、n (siehe Bild 2) und dementsprechend im System zu referenzieren. Werden jetzt die Parameter GAMO“, LAMS“ oder KAPR“ als Bezugsreferenz des CSW“-Koordinatensystems (siehe Bild 7) gendert, so ndert sich die Lage der Schneidplatte und somit auch die Lage des CIP“-Koordinatensystems in Bezug auf den Abs

47、tand zum PCS“. 3.5 Ebenen Im Folgenden wird der Aufbau von Aussteuerwerkzeugen mit einem linearen Schieber zur Innenbearbeitung, bestehend aus festgelegten Einzelteilen beschrieben. Basis fr den Baugruppenzusammenbau ist ein PCS“-Koordinatensystem in der Baugruppenstruktur in das im Folgenden die ei

48、nzelnen Komponenten ein- bzw. angebaut werden. Fr den Zusammenbau sind neben den Koordinatensystemen, Ebenen, Achsen und Punkte erforderlich deren Benennung nach DIN 4000-173 und in Anlehnung an ISO/TS 13399 erfolgt (siehe Bild 4). Die Distanz zwischen der Ebene TEP“ (en: tool end plane“) und der Ebene CLP“ (en: cutting length plane“) der Komplettbaugruppe wird durch das Merkmal OAL“ (B_5) angegeben. Der Parameter DRVL“ (C_46) beschreibt den Abstand zwischen der Ebene DRVLP“ fr Ebene der Antriebslnge“ (en: shank length plane“) und der Referenzebene TEP“. Die Distanz zwischen der Ebene D