DIN 4003-178-2016 Concept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 - Part 178 Probing systems stylus systems and styli《根据DIN 4000基于性能的三维模型设计概念 第178部分 探.pdf

1、Dezember 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 12DIN 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; 25.060.99!%S$“2584801www.din.deDIN 4003-178Konzept fr den Aufbau von 3D-Mod

2、ellen auf Grundlage von Merkmalen nach DIN 4000 Teil 178: Messkopfsysteme, Tastersysteme und TasterConcept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 Part 178: Probing systems, stylus systems and styliConcept pour la construction de modles 3D selon la base technique DIN 40

3、00 Partie 178: Systmes de palpeurs, systmes de stylets et styletsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 22 SeitenDDIN-Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS)DIN 4003-178:2016-12 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich . 5 2 Normative Verwe

4、isungen . 5 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen . 5 3.1 Allgemeines . 5 3.2 Referenzsysteme, PCS, MCS 6 3.3 Koordinatensystem CIP am Tasterteil . 7 3.4 Ebenen . 8 4 Erstellen des Modells . 9 4.1 Allgemeine Festlegungen zum Modellaufbau . 9 4.2 Merkmale fr die Trennstelle . 10 5 Taster mit ge

5、radem Schaft (DIN 4000-178:2016-12, Bild 2) . 11 5.1 Allgemeines . 11 5.2 Notwendige Merkmale . 11 5.3 Geometrie des nicht tastenden Teils inklusive Schaft . 12 5.4 Geometrie des tastenden Teils . 13 5.5 Taster mit geradem Schaft: Gesamt 14 6 Tasterhalter mit Radialtrennstelle (DIN 4000-178:2016-12,

6、 Bild 37) 15 6.1 Allgemeines . 15 6.2 Notwendige Merkmale . 15 6.3 Tasterhalter mit Radialtrennstelle: Gesamt 16 7 Tastersystem 1 (DIN 4000-178:2016-12, Bild 47) 17 7.1 Koordinatensystem im Tastersystem 1. 17 7.2 Allgemeines . 18 7.3 Notwendige Merkmale . 18 7.4 Tastersystem 1: Gesamt 19 8 Datenaust

7、auschmodell 20 Literaturhinweise . 22 Bilder Bild 1 Referenzsystem . 6 Bild 2 PCS“- und MCS“-Orientierung (beispielhaft) . 7 Bild 3 CIP-Orientierung . 8 Bild 4 Modellierungsebenen . 9 Bild 5 Taster mit geradem Schaft 11 Bild 6 Taster mit geradem Schaft: nicht tastender Teil inklusive Schaft (beispie

8、lhaft Explosionsdarstellung) . 13 Bild 7 Taster mit geradem Schaft: Rotationskontur Tasterteil 13 Bild 8 Taster mit geradem Schaft: Rotationskrper Tasterteil 14 Bild 9 Taster mit geradem Schaft: Gesamt . 14 DIN 4003-178:2016-12 3 Seite Bild 10 Tasterhalter mit Radialtrennstelle . 15 Bild 11 Tasterha

9、lter mit Radialtrennstelle: Gesamt 16 Bild 12 Referenzsystem 17 Bild 13 Tastersystem 1 18 Bild 14 Tastersystem 1: Gesamt 19 Bild 15 Taster mit geradem Schaft . 20 Bild 16 Tastersystem 1 21 Tabellen Tabelle 1 Merkmale fr die Trennstelle . 10 Tabelle 2 Merkmale fr die Modellierung eines Tasters mit ge

10、radem Schaft 12 Tabelle 3 Merkmale fr die Modellierung eines Tasterhalters mit Radialtrennstelle . 15 Tabelle 4 Merkmale fr die Modellierung des Tastersystems 1 18 DIN 4003-178:2016-12 4 Vorwort Diese Norm wurde vom DIN-Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS), Arbeitsausschuss NA 121-07-02 AA

11、 Aufbau von 3D-Modellen nach DIN 4000“ erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 4003-178:2016-12 5 1 Anwendungsbereich Dies

12、e Norm gilt in Verbindung mit DIN 4003-1 und DIN 4000-178 und legt die 3D-Modellierung fr Messkopfsysteme, Tastersysteme und Taster fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforder

13、lich. 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 4000-95, Sachmerkmal-Listen Teil 95: Trennstellenkodierung fr Werkzeuge und Spannzeuge DIN 4000-178:20

14、16-12, Sachmerkmallisten Teil 178: Messkopfsysteme, Tastersysteme und Taster DIN 4003-1, Aufbau 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 ISO/TS 1

15、3399-50:2013, Cutting tool data representation and exchange Part 50: Reference dictionary for reference systems and common concepts 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen 3.1 Allgemeines Die Modellierung der 3DModelle erfolgt nach Nennma. Die Beispiele der Modellierung sind mit einem Zylindersc

16、haft ohne Spannflchen ausgefhrt. Fr die Modellierung anderer Ausfhrungen von Aufnahmen ist die PCS-Position den Festlegungen nach DIN 4003-1 zu entnehmen. Bei den Bildern, die aus DIN 4000-178:2016-12 entnommen wurden, wird bei den Kennbuchstaben ein Unterstrich nach DIN 4003-1 eingefgt und das Bevo

17、rzugte Symbol“ nach der Dokumentenreihe ISO 13399 ergnzt. Der Modellierungs- und Detaillierungsgrad der 3D-Modelle entspricht der allgemeinen malichen Ausprgung der Objekte. Auf Details und Besonderheiten, die fr einen Einsatz in der Prozesskette zur NC-Programmierung, Simulation und zur Erstellung

18、von beschreibenden Dokumenten nicht erforderlich sind, wird verzichtet. In dieser Norm werden einzelne Bildkennungen aus DIN 4000-178 reprsentativ modelliert. Das Ursprungskoordinatensystem PCS“ liegt bei den Beispielen am Schaftende, wobei die XY-Ebene des PCS“ die TEP“ (en: tool end plane“) bildet

19、, siehe Bild 1. In dieser Norm wird fr das Tasterelement die festgelegte Farbe TACTILE“ (RGB 255/128/0, orange) nach DIN 4003-1 als Grauton dargestellt. Die festgelegte Farbe fr Tasterelementlinie TACTILELINE“ (RGB 0/255/0, grn) wird schwarz dargestellt. DIN 4003-178:2016-12 6 3.2 Referenzsysteme, P

20、CS, MCS Das Ausgangsmodell (im 3D-Raum) besteht aus folgenden Standardelementen, siehe Bild 1: a) Standardkoordinatensystem PCS“ (en: primary coordinate system“); b) 3 orthogonalen Ebenen ber dem Standardkoordinatensystem mit den Benennungen XYP“ (en: xy-plane), XZP“ (en: xz-plane) und YZP“ (en: yz-

21、plane); c) 3 orthogonalen Achsen aus Schnittgeraden der 3 Ebenen mit den Bezeichnungen XA“ (en: x-axis), YA“ (en: y-axis) und ZA“ (en: z-axis). Bild 1 Referenzsystem ANMERKUNG Dieser Abschnitt entspricht inhaltlich DIN 4003-1:2014-02, 3.2.1. Die Lage des PCS-Koordinatensystems im 3D-Modell eines Wer

22、kzeugs muss eindeutig festgelegt sein. Nach ISO/TS 13399-50:2013, 5.2 und Bilder F.4 bis F.9, ist die Nulllage fr Aufnahmen und Schfte festgelegt. Danach liegt das PCS-Koordinatensystem bei Aufnahmen mit eindeutiger Nulllage (z. B. Hohlschaftkegel-aufnahme, Polygon-Kegel mit Plananlage oder Morsekeg

23、elaufnahme) auf Hhe dieser Nulllage. Bei Schften ohne festgelegte Nulllage liegt das PCS-Koordinatensystem am Ende des Schaftes (auf der TEP“). Fr den Zusammenbau des Werkzeuges mit dem Werkzeughalter wird ein MCS-Koordinatensystem im 3D-Modell eingefgt, welches entweder auf dieser festgelegten Null

24、lage oder auf Hhe der Schaftlnge (LPS“) liegt. Bei Werkzeugen mit festgelegter Nulllage ist die LPS deckungsgleich mit dieser Nulllage und der X-Y-Ebene des MCS-Koordinatensystems, siehe Bild 2. DIN 4003-178:2016-12 7 Bild 2 PCS“- und MCS“-Orientierung (beispielhaft) 3.3 Koordinatensystem CIP am Tas

25、terteil Das Koordinatensystem am Tasterteil z. B. des Kontaktelements mit der Benennung CIP“ mit Abstand zum Standardkoordinatensystem PCS“, nach Bild 1 (siehe auch Bild 2), wird folgendermaen orientiert: Z-Achse des CIP“ in Z-Richtung des Standardkoordinatensystems PCS“, nach Bild 3; Y-Achse des CI

26、P“ in Richtung der Y-Achse des Standardkoordinatensystems PCS“, nach Bild 3; Die XY“-Ebene des CIP-Koordinatensystems bildet die Ebene LFP“, nach Bild 4. DIN 4003-178:2016-12 8 Bild 3 CIP-Orientierung ANMERKUNG Bietet die 3D-Modellierungssoftware die Mglichkeit, Komponentenschnittstellen einzufhren,

27、 um z. B. den Einbau eines Bohrers in ein Komplettwerkzeug zu ermglichen, empfiehlt es sich, das Koordinatensystem CIP“ zu verwenden. Fr die Komponentenschnittstelle ist, falls ntig (je nach Software), eine weitere Bezeichnung zu vergeben. Es wird dafr CSIF“ (en: coordinate system interface“) eingef

28、hrt. CSIF“ beinhaltet das Koordinatensystem CIP“. 3.4 Ebenen Die Modellierung erfolgt nach Bild 4 anhand von Ebenen, die als Referenz verwendet werden. Dadurch ist sichergestellt, dass bei unabhngigen Konstruktionselementen, wie bei der Unterscheidung zwischen tastenden und nicht tastenden Elementen

29、, durch einmaliges ndern eines Parameters das Variieren des Modells und das Unterdrcken der einzelnen Elemente mglich sind. Zudem ist durch die Ebenen das Erkennen der verschiedenen Bereiche wie z. B. Schaftlnge oder Kraglnge vereinfacht, selbst wenn diese mit gleichen Durchmessern aneinander stoen

30、und somit ein direkter bergang zwischen den Krpern vorhanden ist. Die Unabhngigkeit von Konstruktionselementen bedingt allerdings eine genaue Kontrolle der einzelnen Elemente, vor allem bei Bohrern mit verschiedenen Durchmessern, die unabhngig voneinander eingegeben werden mssen. Fr die 3D-Darstellu

31、ng von Tastersystemen nach DIN 4000-178 sind nachfolgende Ebenen festzulegen. Die Kurzbezeichnung geschieht in logischer Anlehnung an die Lngenbezeichnungen aus ISO/TS 13399-3. a) LFP“ fr Ebene der Funktionslnge“ (en: functional length plane“) mit der Referenzebene LPS“. Die Distanz zwischen diesen

32、Ebenen ergibt das Merkmal LF“(B_71) fr die Funktionslnge. b) LSP“ fr Ebene der Schaftlnge“ (en: shank length plane“) mit der Referenzebene TEP“. Die Distanz zwischen diesen Ebenen ergibt das Merkmal LS“(C_4) fr die Schaftlnge. c) LUXP“ fr Ebene der maximalen Nutzlnge“ (en: usable length maximum plan

33、e“) mit der Referenzebene LFP“. Die Distanz zwischen diesen Ebenen ergibt das Merkmal LUX“(B_4) fr die maximale Nutzlnge. d) TEP“ fr Ebene fr Gesamtlnge“ (en: tool end plane“) mit dem Referenzkoordinatensystem CIP“ Die Distanz zwischen CIP und dieser Ebene ergibt das Merkmal OAL“(B_5) fr die Gesamtl

34、nge. e) Ist eine Nulllage eindeutig festgelegt oder liegt auf Hhe einer Kraglnge LPR“(B_31), so liegt das Einbaukoordinatensystem MCS“ auf der Ebene der Kraglnge LPS“. f) XYWP“ fr Trennebene zwischen nicht tastenden und tastenden Teil“. DIN 4003-178:2016-12 9 Bild 4 Modellierungsebenen 4 Erstellen d

35、es Modells 4.1 Allgemeine Festlegungen zum Modellaufbau Die Konturen und Skizzen der Grobgeometrie enthalten keine Details wie Nuten, Fasen, Rundungen oder Einstiche. Diese werden als separate Konstruktionselemente nach der Erstellung der Grobgeometrie erzeugt und bilden somit die Feingeometrie, wie

36、 in den Einzelnormen beschrieben. Die Reihenfolge des Modellaufbaus ist entsprechend dem Stand der Technik der CAD-Systeme einzuhalten. Auf Referenzen zwischen den Konstruktionselementen des nicht schneidenden und schneidenden Bereiches wird verzichtet. Messkopfsysteme, Tastersysteme und Taster werd

37、en nach DIN 4000-178:2016-12, Bild 2 bis Bild 12 und Bild 30 bis Bild 53, aus Rotations-Konstruktionselementen aufgebaut: a) Geometrie des nicht tastenden Teils inklusive Schaft (falls vorhanden); b) Geometrie des tastenden Teils. ANMERKUNG Diese beiden Geometrieteile werden wie in DIN 4003-1 beschr

38、ieben eingefrbt. Die gesamte Anzahl an Konstruktionselementen richtet sich nach dem jeweilig gewnschten Modellierungs-grad und nach der Komplexitt des Werkzeugs. In den weiteren Abschnitten wird der spezifische Modellaufbau in 3D-Systemen der einzelnen Grundformen von Bohr- und Senkwerkzeuge mit nic

39、ht lsbaren Schneiden beschrieben. DIN 4003-178:2016-12 10 4.2 Merkmale fr die Trennstelle Die Merkmale fr die Trennstellenkodierung nach DIN 4000-95 sind fr den Zusammenbau des Modells erforderlich. Diese Merkmale sind in Tabelle 1 aufgelistet. Tabelle 1 Merkmale fr die Trennstelle Merkmalkennung Me

40、rkmalbenennung Bevorzugtes Symbol C_11 Aufnahmetyp, maschinenseitig CCTMS C_12 Aufnahmeform, maschinenseitig CCFMS C_13 Aufnahmegewinde, maschinenseitig THSZMS C_14 Aufnahmeausfhrung, maschinenseitig CCUMS C_15 Aufnahmeart, maschinenseitig CCSMS C_2 Aufnahmegre, maschinenseitig CZCMS C_3 Aufnahmedur

41、chmesser, maschinenseitig DCONMS C_51 Aufnahmetyp, werkstckseitig CCTWS C_52 Aufnahmeform, werkstckseitig CCFWS C_53 Aufnahmegewindenenngre, werkstckseitig THSZWS C_54 Aufnahmeausfhrung, werkstckseitig CCUWS C_55 Aufnahmeart, werkstckseitig CCSWS C_6 Aufnahmegre, werkstckseitig CZCWS ANMERKUNG Diese

42、 Informationen und weitere relevante Merkmale knnen als Parameter im Modell oder als separate Information zur Verfgung gestellt werden. DIN 4003-178:2016-12 11 5 Taster mit geradem Schaft (DIN 4000-178:2016-12, Bild 2) 5.1 Allgemeines Bild 5 zeigt die Grundform eines Tasters mit geradem Schaft nach

43、DIN 4000-178:2016-12, Bild 2 mit den Ergnzungen (bevorzugte Symbole) aus ISO/TS 13399-50. Bild 5 Taster mit geradem Schaft 5.2 Notwendige Merkmale Zur Modellierung eines Tasters mit geradem Schaft werden Sachmerkmale aus DIN 4000-178 verwendet (siehe Tabelle 2). Weitere geometrische Merkmale, die zu

44、r Modellierung der Geometrie erforderlich sind, werden nach dem in DIN 4003-1 festgelegten Schlssel kodiert. DIN 4003-178:2016-12 12 Tabelle 2 Merkmale fr die Modellierung eines Tasters mit geradem Schaft Merkmalkennung Merkmalbenennung Bevorzugtes Symbol A_1 Kontaktelementdurchmesser DG A_5 Halsdur

45、chmesser DN A_6 Krperdurchmesser BD A_64 Bunddurchmesser DF B_1 Halslnge LN B_31 Kraglnge LPR B_4 Nutzlnge, max. LUX B_51 Gesamtlnge OAL B_64 Bundlnge FLGT B_71 Funktionslnge LF E_1 Kegeleinstellwinkel BHTA C_13 Aufnahmegewindenenngre, maschinenseitig THSZMS C_4 Schaftlnge LS Das Merkmal LPR“(B_31)

46、(Kraglnge) ist im Modell als Parameter zu hinterlegen, falls es eindeutig ist. Das Merkmal LF“(B_71) (Funktionslnge) ist im Modell als Parameter zu hinterlegen, falls es eindeutig ist. Die Merkmale fr die Trennstellenkodierung nach DIN 4000-95 sind fr die Verwendbarkeit des Modells erforderlich. Die

47、s betrifft im speziellen die Merkmale CCTMS“(C_11), CCFMS“(C_12), CCUMS“(C_14), CCSMS“(C_15), CZCMS“(C_2) und DCONMS“(C_3). ANMERKUNG Diese Informationen und weitere relevante Merkmale knnen als Parameter im Modell oder als separate Information zur Verfgung gestellt werden. 5.3 Geometrie des nicht t

48、astenden Teils inklusive Schaft Diese Geometrie wird als Rotationskonstruktionselement ausgefhrt. Sie beinhaltet smtliche Elemente zwischen der Ebene TEP“ und der Ebene XYWP“, siehe Bild 6. Diese Elemente bilden die Referenz fr die Rotationsskizze, welche auf der Vorderansichtsebene XZP“ liegt. Als

49、Rotationsachse wird die Standard-Z-Achse ZA“ gewhlt. Erstellen der Kontur: a) als Rotationskontur (Linienzug fr den Rotationskrper) wird ein Halbschnitt festgelegt; b) die Bemaung erfolgt mit den festgelegten Merkmalen nach Tabelle 1; c) die Rotationskontur wird um die Achse ZA mit 360 rotiert, siehe Bild