DIN 4003-80-2011 Concept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 - Part 80 Screwing tabs cold forming taps and screwing dies《按照DIN 4000 基于性能的三维模型设计概念 .pdf

1、Oktober 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Sachmerkmale (NSM) im DINNormenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gest

2、attet.ICS 21.020; 25.100.50!$t+M“1810842www.din.deDDIN 4003-80Konzept fr den Aufbau von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalennach DIN 4000 Teil 80: Gewindebohrer, Gewindefurcher und SchneideisenConcept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 Part 80: Screwing tabs, co

3、ld forming taps and screwing diesConcept pour la construction de modles 3D selon la base technique DIN 4000 Partie 80: Tarauds, tarauds refouler et filiresAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 29 SeitenDIN 4003-80:2011-10 Inhalt Seite Vorwort . 5 1 A

4、nwendungsbereich 6 2 Normative Verweisungen. 6 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen . 6 3.1 Allgemeines. 6 3.2 Referenzsystem 6 3.3 Koordinatensystem am Schneidteil 6 3.4 MCS-Koordinatensystem . 7 3.5 Ebenen . 8 4 Erstellen des Modells . 9 4.1 Allgemeines. 9 4.2 Notwendige Merkmale fr die Tre

5、nnstelle und die Gewindeart. 9 5 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 1). 10 5.1 Notwendige Merkmale 10 5.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive Schaft 11 5.3 Geometrie des schneidenden Teils 11 5.4 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft gesamt 12 6 Gewindebohre

6、r mit verstrktem Schaft (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 2) 13 6.1 Notwendige Merkmale 13 6.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive Schaft 14 6.3 Geometrie des schneidenden Teils 14 6.4 Gewindebohrer mit verstrktem Schaft gesamt 15 7 Gewindefurcher mit abgesetztem Schaft (DIN 4000-80: 2011-08,

7、 Bild 3) 15 7.1 Notwendige Merkmale 15 7.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive Schaft 15 7.3 Geometrie des schneidenden Teils 16 7.4 Gewindefurcher gesamt. 16 8 Gewindefurcher mit verstrktem Schaft (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 4) . 16 8.1 Notwendige Merkmale 17 8.2 Geometrie des nicht sc

8、hneidenden Teils inklusive Schaft 17 8.3 Geometrie des schneidenden Teils 17 8.4 Gewindefurcher gesamt. 17 9 Schneideisen, rund (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 5) . 18 9.1 Notwendige Merkmale 18 9.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils. 19 9.3 Geometrie des schneidenden Teils 20 9.4 Schneideisen, rund

9、 gesamt. 21 10 Schneideisen, sechseckig (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 6) 21 10.1 Notwendige Merkmale 22 10.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils.22 10.3 Geometrie des schneidenden Teils 23 10.4 Schneideisen, sechseckig gesamt 24 11 Feingeometrie . 25 11.1 Modellierungsgrundlagen 25 11.2 Plan-/Spann

10、flchenausrichtung 25 11.3 Fasen, Rundungen, sonst 25 11.4 Auenzentrierung an der Stirnflche 26 2 DIN 4003-80:2011-10 Seite 12 Flchenattribute.26 13 Struktur der Konstruktionselemente (Modellbaum) 26 14 Datenaustauschmodell .28 Literaturhinweise29 Bilder Bild 1 Referenzsystem.7 Bild 2 CIP-Orientierun

11、g .7 Bild 3 PCS“- und MCS“-Orientierung (beispielhaft) .7 Bild 4 Modellierungsebenen .8 Bild 5 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft nach DIN 4000-80 .10 Bild 6 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft 11 Bild 7 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft: Rotationskontur Schneide.12 Bild 8 Gewindebohrer mit ab

12、gesetztem Schaft: Rotationskrper Schneide.12 Bild 9 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft: gesamt .12 Bild 10 Gewindebohrer mit verstrktem Schaft nach DIN 4000-80.13 Bild 11 Gewindebohrer mit verstrktem Schaft14 Bild 12 Gewindebohrer mit verstrktem Schaft gesamt 15 Bild 13 Gewindefurcher mit abgesetz

13、tem Schaft nach DIN 4000-80 15 Bild 14 Gewindefurcher mit abgesetztem Schaft gesamt16 Bild 15 Gewindefurcher mit verstrktem Schaft nach DIN 4000-8016 Bild 16 Gewindefurcher mit verstrktem Schaft gesamt .17 Bild 17 Schneideisen, rund nach DIN 4000-8018 Bild 18 Schneideisen, rund: Rotationskrper.19 Bi

14、ld 19 Schneideisen, rund: Rotationskrper Schneide20 Bild 20 Schneideisen, rund: gesamt 21 Bild 21 Schneideisen, sechseckig nach DIN 4000-80 21 Bild 22 Schneideisen, sechseckig: Profil des nicht schneidenden Teils 23 Bild 23 Schneideisen, sechseckig: gesamt.24 Bild 24 Plan-/Spannflchenausrichtung25 B

15、ild 25 Detailelement Zentrierspitze, abgesetzt .26 Bild 26 Beispiel einer Elementstruktur fr Gewindebohrer, Gewindefurcher.27 Bild 27 Beispiel einer Elementstruktur fr Schneideisen27 Bild 28 Gewindefurcher mit abgesetztem Schaft .28 3 DIN 4003-80:2011-10 Seite Tabellen Tabelle 1 Merkmale fr die Tren

16、nstelle und die Gewindeart 9 Tabelle 2 Merkmale fr die Modellierung eines Gewindebohrers mit abgesetztem Schaft 10 Tabelle 3 Merkmale fr die Modellierung eines Gewindebohrers mit verstrktem Schaft 13 Tabelle 4 Merkmale fr die Modellierung eines Schneideisens, rund. 18 Tabelle 5 Merkmale fr die Model

17、lierung eines Schneideisens, sechseckig . 22 4 DIN 4003-80:2011-10 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Sachmerkmale, NA 128-00-03-05 AK Aufbau von 3D-Modellen nach DIN 4000“, erarbeitet. Diese Norm enthlt neben den gesetzlichen Einheiten auch die Einheit Inch“, die in Deutschland nicht zuge

18、lassen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anwendung dieser Einheit im nationalen amtlichen und geschftlichen Verkehr aufgrund des Gesetzes ber Einheiten im Messwesen nicht zulssig ist. Die Angabe dieser Einheit dient lediglich als Hilfe im amtlichen und geschftlichen Verkehr (z. B. bei Einfuh

19、r und Ausfuhr) mit solchen Staaten, die diese Einheit anwenden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. 5 DIN 400

20、3-80:2011-10 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt in Verbindung mit DIN 4003-1 und DIN 4000-80 zur 3D-Darstellung von Gewindebohrer, Gewindefurcher“ und Schneideisen“. Bei den Bildern die aus der DIN 4000-80 entnommen wurden, wird bei den Kennbuchstaben ein Unterstrich nach DIN 4003-1 eingefgt und da

21、s bevorzugte Symbol nach 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 von beschreiben

22、den Dokumenten nicht erforderlich sind, wird verzichtet. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente 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 Bez

23、ug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4000-80:2011-08, Sachmerkmal-Listen Teil 80: Gewindebohrer, Gewindefurcher und Schneideisen DIN 4000-95, Sachmerkmal-Listen Teil 95: Trennstellenkodierung fr Werkzeuge und Spannzeuge DIN 4003-1:2011-03, Konzept fr den Aufbau von 3D-Modelle

24、n 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 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen 3.1 Allgemeines Die Modellierung der 3D-Modelle erfolgt nach Nennma. 3.2 R

25、eferenzsystem ANMERKUNG Dieser Unterabschnitt ist aus DIN 4003-1 entnommen. Das Ausgangsmodell (siehe Bild 1) im 3D-Raum besteht aus folgenden Standardelementen: Standardkoordinatensystem PCS“; 3 orthogonalen Ebenen ber dem Standardkoordinatensystem mit den Benennungen XYP“, XZP“ und YZP“; 3 orthogo

26、nalen Achsen aus Schnittgeraden der 3 Ebenen mit den Bezeichnungen XA“, YA“ und ZA“. 3.3 Koordinatensystem am Schneidteil Das Koordinatensystem am Schneidteil z. B. der Stirnflche mit der Benennung CIP“ mit einem Abstand zum Standardkoordinatensystem PCS“ wird folgendermaen orientiert: Z-Achse des C

27、IP“ in Z-Richtung des Standardkoordinatensystems PCS“, siehe Bild 2; Z-Achse des CIP“ ist kolinear zur Z-Achse des PCS“, siehe Bild 2; Y-Achse des CIP“ in Richtung der Y-Achse des Standardkoordinatensystems PCS“, siehe Bild 2. 6 DIN 4003-80:2011-10 Bild 1 Referenzsystem Bild 2 CIP-Orientierung ANMER

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

29、, eine weitere Bezeichnung zu vergeben. Es wird dafr CSIF“ (en: coordinate system interface) eingefhrt. CSIF“ beinhaltet das Koordinatensystem CIP“. 3.4 MCS-Koordinatensystem Fr den Zusammenbau des Werkzeuges mit dem Werkzeughalter wird ein MCS-Koordinatensystem im 3D-Modell eingefgt, das deckungsgl

30、eich mit dem PCS-Koordinatensystem ist (siehe Bild 3). Bild 3 PCS“- und MCS“-Orientierung (beispielhaft) 7 DIN 4003-80:2011-10 3.5 Ebenen Die Modellierung erfolgt anhand von Ebenen, die als Referenz verwendet werden. Dadurch ist sichergestellt, dass bei unabhngigen Konstruktionselementen, wie bei de

31、r Unterscheidung zwischen schneidenden und nicht schneidenden Elementen, 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. Gewindelnge oder Schaftlnge

32、vereinfacht, selbst wenn diese mit gleichen Durchmessern aneinander stoen und somit ein direkter bergang zwischen den Krpern vorhanden ist. Die Unabhngigkeit von Konstruktionselementen bedingt allerdings eine genaue Kontrolle der einzelnen Elemente. Fr die 3D-Darstellung von Gewindebohrer, Gewindefu

33、rcher und Schneideisen nach DIN 4000-80 sind nachfolgende Ebenen zu definieren (siehe Bild 4). Die Kurzbezeichnung geschieht in logischer Anlehnung an die Bezeichnungen aus ISO/TS 13399-3. LSP“ fr Ebene der Schaftlnge“ (en: shank length plane) mit dem Referenzkoordinatensystem PCS“. Die Distanz zwis

34、chen diesen Ebenen ergibt das Merkmal LS“(C_4) fr die Schaftlnge. LUP“ fr Ebene der Nutzlnge“ (en: usable length plane) mit dem Referenzkoordinatensystem CIP“. Die Distanz zwischen diesen Ebenen ergibt das Merkmal LU“(B_2) fr die Nutzlnge. THLP“ fr “Ebene der Gewindelnge“ (en: thread length plane) m

35、it dem Referenzkoordinatensystem CIP“. Die Distanz zwischen diesen Ebenen ergibt das Merkmal THL“(B_1) fr die Gewindelnge. TCLP“ fr “Ebenen der Anschnittlnge“ (en: tap chamfer length plane) mit dem Referenzkoordi-natensystem CIP“. Die Distanz zwischen den Elementen TEP“ und CIP“ ergibt das Merkmal T

36、CL“(B_4) fr die Anschnittlnge. TEP“ fr Ebene fr Gesamtlnge“ (en: tool end plane) mit dem Referenzkoordinatensystem CIP“ Die Distanz zwischen diesen Ebenen ergibt das Merkmal OAL“(B_3) fr die Gesamtlnge. Bild 4 Modellierungsebenen 8 DIN 4003-80:2011-10 4 Erstellen des Modells 4.1 Allgemeines Die Kont

37、uren und Skizzen der Grobgeometrien enthalten keine Details wie Nuten, Vierkant, Fasen, Rundungen oder Einstiche. Diese werden als separate Konstruktionselemente nach der Erstellung der Grobgeometrie erzeugt und bilden somit die Feingeometrie, wie in den Produktnormen beschrieben. Die Reihenfolge de

38、s Modellaufbaus ist entsprechend dem Stand der Technik der CAD-Systeme einzuhalten. Auf Referenzen zwischen den Konstruktionselementen des nicht schneidenden und schneidenden Bereiches wird verzichtet. Exemplarisch werden die Modelle mit rundem Zylinderschaft aufgebaut und dargestellt. Gewindebohrer

39、, Gewindefurcher und Schneideisen werden entsprechend DIN 4000-80:2011-08, Bilder 1 bis 6, aus Konstruktionselementen aufgebaut: Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive Schaft. Geometrie des schneidenden Teils. Zustzlich zu den im Folgenden beschriebenen Konstruktions-elementen wird entlang

40、 der Schneidteillnge mit einer CAD-Funktion ein Linienzug generiert, der offen als auch geschlossen sein kann. 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 spezifi

41、sche Modellaufbau in 3D-Systemen der einzelnen Grundformen von Gewindebohrer, Gewindefurcher und Schneideisen beschrieben. 4.2 Notwendige Merkmale fr die Trennstelle und die Gewindeart Die Merkmale fr die Trennstellenkodierung nach DIN 4000-95 und die Gewindeart sind fr die Verwendbarkeit des Modell

42、s erforderlich. Diese Merkmale sind in Tabelle 1 aufgelistet: Tabelle 1 Merkmale fr die Trennstelle und die Gewindeart Merkmal-kennung Merkmalbenennung Bevorzugtes Symbol A_1 Gewindeart THFT C_11 Aufnahmeart, maschinenseitig CCTMS C_12 Aufnahmeform, maschinenseitig CCFMS C_2 Aufnahmegre, maschinense

43、itig CZCMS J_6 Trennstellenkodierung, maschinenseitig CCMS ANMERKUNG Diese Informationen und weitere relevante Merkmale knnen als Parameter im Modell oder als separate Information zur Verfgung gestellt werden. Die Merkmale, die in DIN 4000-80:2011-08, Tabelle 1, nicht festgelegt, aber zur Modellieru

44、ng erforderlich sind, werden nach dem in DIN 4003-1:2011-03, Abschnitt 4, festgelegten Schlssel codiert. 9 DIN 4003-80:2011-10 5 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft (DIN 4000-80: 2011-08, Bild 1) Bild 5 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft nach DIN 4000-80 5.1 Notwendige Merkmale Tabelle 2 Merkmale

45、 fr die Modellierung eines Gewindebohrers mit abgesetztem Schaft Merkmal-kennung Merkmalbenennung Bevorzugtes Symbol A_6 Anschnittdurchmesser TCPD A_21 Gewindenenndurchmesser metrisch TD A_22 Gewindedurchmesser Inch TDIN A_23 Gewindenummer TDZ A_24 Gewindedurchmesser Bruch TDFR B_1 Gewindeschneidtei

46、llnge THL B_3 Gesamtlnge OAL B_4 Anschnittlnge TCL C_3 Schaft- / Aufnahmedurchmesser DMM Merkmale fr die Trennstelle und die Gewindeart, siehe Abschnitt 4.2. 10 DIN 4003-80:2011-10 5.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive Schaft Diese Geometrie wird als Rotationskonstruktionselement ausg

47、efhrt. Sie beinhaltet smtliche Elemente zwischen dem Standardkoordinatensystem PCS“ und der Ebene der Gewindeschneidteillnge THLP“. Diese Elemente bilden die Referenz fr die Rotationsskizze, welche auf der Ebene YZP“ liegt. Als Rotationsachse wird die Standard-Z-Achse ZA“ gewhlt. Erstellen der Kontu

48、r: Als Rotationskontur (Linienzug fr den Rotationskrper) wird ein Halbschnitt definiert. Die Kontur des Schaftes wird auf das Koordinatensystem PCS“ und auf die Ebene THLP“ referenziert (siehe Bild 6) und erhlt deshalb keine Lngenbemaung. Diese Mae werden ber die Ebenen gesteuert. Falls CAD-Systeme die Anwendung von Ebenen nicht untersttzen, muss die Rotationskontur vollkommen bemat werden. Die Bemaung erfolgt mit den oben angegebenen Merkmalen (siehe Tabelle 2). Die Rotationskontur wird um die Achse ZA mit 360 rotiert. Bild 6 Gewindebohrer mit abgesetztem Schaft 5.3 Geometrie d