DIN 4003-83-2013 Concept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 - Part 83 Milling cutter with arbor hole and non-indexable cutting edges《根据DIN 4000基于.pdf

1、Dezember 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS) im DINPreisgruppe 19DIN 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; 25.100.20!%)M|“2064289

2、www.din.deDDIN 4003-83Konzept fr den Aufbau von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalennach DIN 4000 Teil 83: Frser mit Bohrung und nicht lsbaren SchneidenConcept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 Part 83: Milling cutter with arbor hole and non-indexable cutting e

3、dgesConcept pour la construction de modles 3D selon la base technique DIN 4000 Partie 83: Fraises, avec alsage, monobloc ou avec plaquettes non-amoviblesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 50 SeitenDIN 4003-83:2013-12 2 Inhalt Seite Vorwort . 6 1 A

4、nwendungsbereich 7 2 Normative Verweisungen . 7 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen . 7 3.1 Referenzsystem 7 3.2 Koordinatensystem am Schneidteil 8 3.3 PCS- und MCS-Koordinatensystem 9 3.4 Ebenen . 9 3.5 CRP“ (en: cutting reference point”) 11 4 Erstellen des Modells . 11 5 Walzenfrser (DIN 4

5、000-83:2011-05, Bild 1) . 12 5.1 Notwendige Merkmale 12 5.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 13 5.3 Geometrie des schneidenden Teils 14 5.4 Walzenfrser: Gesamt 15 6 Walzenstirnfrser (DIN 4000-83:2011-05, Bild 2) . 16 6.1 Notwendige Merkmale 16 6.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 17

6、6.3 Geometrie des schneidenden Teils 17 6.4 Walzenstirnfrser: Gesamt 18 7 Gewindefrser (DIN 4000-83:2011-05, Bild 3) . 18 7.1 Notwendige Merkmale 19 7.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 19 7.3 Geometrie des schneidenden Teils 19 8 Scheibenfrser (DIN 4000-83:2011-05, Bild 4) 21 8.1 Notwendige

7、 Merkmale 21 8.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 22 8.3 Geometrie des schneidenden Teils 22 8.4 Scheibenfrser: Gesamt 23 9 Profilfrser, spitz (DIN 4000-83:2011-05, Bild 5) 24 9.1 Notwendige Merkmale 24 9.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 25 9.3 Geometrie des schneidenden Teils 25 9

8、.4 Profilfrser, spitz: Gesamt . 26 10 Profilfrser, abgeflacht (DIN 4000-83:2011-05, Bild 6) 27 10.1 Notwendige Merkmale 27 10.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 28 10.3 Geometrie des schneidenden Teils 28 10.4 Profilfrser (abgeflacht): Gesamt 29 11 Profilfrser, halbrund, konkav (DIN 4000-83:

9、2011-05, Bild 7) 30 11.1 Notwendige Merkmale 30 11.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 30 11.3 Geometrie des schneidenden Teils 31 11.4 Profilfrser, halbrund, konkav: Gesamt . 32 DIN 4003-83:2013-12 3 Seite 12 Profilfrser, halbrund, konvex (DIN 4000-83:2011-05, Bild 8) . 33 12.1 Notwendige Me

10、rkmale. 33 12.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 33 12.3 Geometrie des schneidenden Teils . 34 12.4 Profilfrser, halbrund, konvex: Gesamt 35 13 Profilfrser, viertelrund, konkav (DIN 4000-83:2011-05, Bild 9) 36 13.1 Notwendige Merkmale. 36 13.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 36 13.3

11、 Geometrie des schneidenden Teils . 37 13.4 Profilfrser, viertelrund, konkav: Gesamt . 38 14 Winkelstirnfrser (DIN 4000-83:2011-05, Bild 10) . 39 14.1 Notwendige Merkmale. 39 14.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 40 14.3 Geometrie des schneidenden Teils . 40 14.4 Winkelstirnfrser: Gesamt 41

12、15 Winkelformfrser (DIN 4000-83:2011-05, Bild 11) . 42 15.1 Notwendige Merkmale. 42 15.2 Geometrie des nicht schneidenden Teils . 43 15.3 Geometrie des schneidenden Teils . 43 15.4 Winkelformfrser: Gesamt . 44 16 Kreissgeblatt (DIN 4000-83:2011-05, Bild 13) . 45 16.1 Notwendige Merkmale. 45 16.2 Geo

13、metrie des nicht schneidenden Teils . 46 16.3 Geometrie des schneidenden Teils . 46 16.4 Kreissgeblatt: Gesamt 47 17 Feingeometrie 47 17.1 Modellierungsgrundlagen 47 17.2 Orientierung der Anlageflchen und Mitnehmer 47 17.3 Fasen, Rundungen, Sonstige . 47 18 Flchenattribute . 48 19 Struktur der Konst

14、ruktionselemente (Modellbaum) 48 20 Datenaustauschmodell . 49 Literaturhinweise 50 Bilder Bild 1 Referenzsystem. 8 Bild 2 CIP-Orientierung . 8 Bild 3 PCS-MCS-Beispiel 9 Bild 4 Modellierungsebenen . 10 Bild 5 Walzenfrser: Referenzpunkt Schneide . 11 Bild 6 Walzenfrser nach DIN 4000-83 . 12 Bild 7 Wal

15、zenfrser: Rotationskontur nicht schneidender Teil 13 Bild 8 Walzenfrser Aufnahme . 13 Bild 9 Walzenfrser: Rotationskontur als Skizze . 14 Bild 10 Walzenfrser: Rotationskrper 14 Bild 11 Walzenfrser: Gesamt 15 DIN 4003-83:2013-12 4 Seite Bild 12 Walzenstirnfrser nach DIN 4000-83 16 Bild 13 Walzenstirn

16、frser: Rotationskontur als Skizze . 17 Bild 14 Walzenstirnfrser: Rotationskrper . 17 Bild 15 Walzenstirnfrser: Gesamt 18 Bild 16 Gewindefrser nach DIN 4000-83 . 18 Bild 17 Gewindefrser: Gesamt . 20 Bild 18 Scheibenfrser nach DIN 4000-83 21 Bild 19 Scheibenfrser: Rotationskontur als Skizze . 22 Bild

17、20 Scheibenfrser: Rotationskrper . 22 Bild 21 Scheibenfrser: Gesamt 23 Bild 22 Profilfrser, spitz nach DIN 4000-83 . 24 Bild 23 Profilfrser, spitz: Rotationskontur als Skizze 25 Bild 24 Profilfrser, spitz: Rotationskrper 25 Bild 25 Profilfrser, spitz: Gesamt . 26 Bild 26 Profilfrser, abgeflacht nach

18、 DIN 4000-83 . 27 Bild 27 Profilfrser, abgeflacht: Rotationskontur als Skizze 28 Bild 28 Profilfrser, abgeflacht: Rotationskrper 28 Bild 29 Profilfrser, abgeflacht: Gesamt . 29 Bild 30 Profilfrser, halbrund, konkav nach DIN 4000-83 . 30 Bild 31 Profilfrser, halbrund, konkav: Rotationskontur als Skiz

19、ze 31 Bild 32 Profilfrser, halbrund, konkav: Rotationskrper 31 Bild 33 Profilfrser, halbrund, konkav: Gesamt . 32 Bild 34 Profilfrser, halbrund, konvex nach DIN 4000-83 . 33 Bild 35 Profilfrser, halbrund, konvex: Rotationskontur als Skizze 34 Bild 36 Profilfrser, halbrund, konvex: Rotationskrper 34

20、Bild 37 Profilfrser (halbrund, konvex): Gesamt . 35 Bild 38 Profilfrser, viertelrund, konkav nach DIN 4000-83 36 Bild 39 Profilfrser, viertelrund, konkav: Rotationskontur als Skizze . 37 Bild 40 Profilfrser, viertelrund, konkav: Rotationskrper . 37 Bild 41 Profilfrser, viertelrund, konkav: Gesamt 38

21、 Bild 42 Winkelstirnfrser nach DIN 4000-83 . 39 Bild 43 Winkelstirnfrser: Rotationskontur als Skizze 40 Bild 44 Winkelstirnfrser: Rotationskrper 40 Bild 45 Winkelstirnfrser: Gesamt . 41 Bild 46 Winkelformfrser nach DIN 4000-83 . 42 Bild 47 Winkelformfrser: Rotationskontur als Skizze 43 Bild 48 Winke

22、lformfrser: Rotationskrper 43 Bild 49 Winkelformfrser: Gesamt 44 DIN 4003-83:2013-12 5 Seite Bild 50 Kreissgeblatt nach DIN 4000-83 45 Bild 51 Kreissgeblatt: Rotationskontur als Skizze . 46 Bild 52 Kreissgeblatt: Rotationskrper . 46 Bild 53 Kreissgeblatt: Gesamt 47 Bild 54 Beispiel einer Elementstru

23、ktur des Walzenfrsers . 48 Bild 55 Walzenstirnfrser 49 Bild 56 Winkelstirnfrser . 49 Tabellen Tabelle 1 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Walzenfrsers . 12 Tabelle 2 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Walzenstirnfrsers . 16 Tabelle 3 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Gewindefrser

24、s 19 Tabelle 4 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Scheibenfrsers . 21 Tabelle 5 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Profilfrsers, spitz 24 Tabelle 6 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Profilfrsers, abgeflacht 27 Tabelle 7 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Winkelstirnfrsers 39

25、 Tabelle 8 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Winkelformfrsers . 42 Tabelle 9 Merkmaltabelle fr die Modellierung eines Sgeblatts . 45 DIN 4003-83:2013-12 6 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS), NA 121-07-02 AA Aufbau von 3D-Modellen nach DIN 4000“, erarbe

26、itet. 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 4003-83:2013-12 7 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt in Verbindung mit DIN 4000-83

27、und DIN 4003-1 und legt die 3D-Modellierung fest fr Frser mit Bohrung und nicht lsbaren Schneiden. Bei den Bildern die aus der DIN 4000-83:2011-05 entnommen wurden, siehe Bilder 6, 12, 16, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46 und 50 wird bei den Kennbuchstaben ein Unterstrich nach DIN 4003-1 eingefgt und

28、das Bevorzugte Symbol“ nach ISO/TS 13399-2, ISO/TS 13399-3 und ISO/TS 13399-50 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, S

29、imulation und zur Erstellung von beschreibenden Dokumenten nicht erforderlich sind, wird verzichtet. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt

30、 nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4000-83:2011-05, Sachmerkmal-Listen Teil 83: Frser mit Bohrung und nicht lsbaren Schneiden DIN 4000-95, Sachmerkmal-Listen Teil 95: Trennst

31、ellenkodierung fr Werkzeuge und Spannzeuge DIN 4003-1, Konzept fr den Aufbau von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalen nach DIN 4000 Teil 1: bersicht und Grundlagen ISO/TS 13399-2, Cutting tool data representation and exchange Part 2: Reference dictionary for the cutting items ISO/TS 13399-3, Cutt

32、ing tool data representation and exchange Part 3: Reference dictionary for tool items ISO/TS 13399-50, Cutting tool data representation and exchange Part 50: Reference dictionary for reference systems and common concepts 3 Startelemente, Koordinatensysteme, Ebenen Die Modellierung der 3DModelle erfo

33、lgt nach Nennma. 3.1 Referenzsystem ANMERKUNG Dieser Abschnitt ist aus DIN 4003-1 entnommen. Das Ausgangsmodell (im 3D-Raum) besteht aus folgenden Standardelementen: Standardkoordinatensystem PCS“ (en: primary coordinate system“), siehe Bild 1; 3 orthogonalen Ebenen ber dem Standardkoordinatensystem

34、 mit den Benennungen XYP“, XZP“ und YZP“; 3 orthogonalen Achsen aus Schnittgeraden der 3 Ebenen mit den Bezeichnungen XA“, YA“ und ZA“. DIN 4003-83:2013-12 8 3.2 Koordinatensystem am Schneidteil Das Koordinatensystem am Schneidteil z. B. der Stirnflche mit der Benennung CIP“ (en: coordinate system i

35、n process“) mit einem Abstand zum Standardkoordinatensystem PCS“ 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

36、2 CIP-Orientierung ANMERKUNG Bietet die 3D-Modellierungssoftware die Mglichkeit, Komponentenschnittstellen einzufhren um z. B. den Einbau eines Frsers in ein Komplettwerkzeug zu ermglichen, empfiehlt es sich, das Koordinatensystem CIP“ zu verwenden. Fr die Komponentenschnittstelle ist, falls ntig (j

37、e nach Software), eine weitere Bezeichnung zu vergeben. Es wird dafr CSIF“ (en: coordinate system interface“) eingefhrt. CSIF“ beinhaltet das Koordinatensystem CIP“. DIN 4003-83:2013-12 9 3.3 PCS- und MCS-Koordinatensystem Fr den Zusammenbau des Werkzeuges mit dem Werkzeughalter wird ein MCS (en: mo

38、unting coordinate system“) Koodinatensystem, siehe Bild 3, im 3D-Modell eingefgt, das deckungsgleich mit dem PCS-Koordinatensystem ist. Bild 3 PCS-MCS-Beispiel 3.4 Ebenen Die Modellierung erfolgt anhand von Ebenen, die als Referenz verwendet werden, siehe Bild 4. Dadurch ist sichergestellt, dass bei

39、 unabhngigen Konstruktionselementen, wie bei der 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

40、Bereiche wie z. B. Schnittbreite oder Senktiefe vereinfacht. Die Unabhngigkeit von Konstruktionselementen bedingt allerdings eine genaue Kontrolle der einzelnen Elemente. Fr die 3D-Darstellung von Frsern mit Bohrung und nicht lsbaren Schneiden nach DIN 4000-83:2011-05 sind nachfolgende Ebenen zu def

41、inieren. Die Kurzbezeichnung geschieht in logischer Anlehnung an die Bezeichnungen aus ISO/TS 13399-3. Die Distanz zwischen TEP“ (en: tool end plane“) und HEP (en: head end plane“) ergibt das Merkmal OAL“ (B_5) fr die Gesamtlnge. Die Distanz der Ebene CWNP“ (en: cutting width min. plane“) zum Koordi

42、natensystem CIP ergibt das Merkmal CWN“ (B_11) fr die Schnittbreite min. D ie Distanz zwischen LCCBP“ fr Ebene der Senktiefe der Aufnahmebohrung“ (en: length connection counterbore plane“) und der HEP“ ergibt das Merkmal LCCB“ (B_9) fr die Senktiefe Aufnahmebohrung“. Die Distanz zwischen LCCP“ fr Eb

43、ene des Schneideckenabstands“ (en: cutting corner distance plane“) und dem Referenzkoordinatensystem CIP“ ergibt das Merkmal LCC“ (B_7) fr den Schneideckenabstand. ANMERKUNG Das CIP“ liegt nicht zwangsweise auf HEP“, siehe Bild 7. DIN 4003-83:2013-12 10 Bild 4 Modellierungsebenen DIN 4003-83:2013-12

44、 11 3.5 CRP“ (en: cutting reference point”) Der CRP” (en: cutting reference point“), siehe ISO/TS 13399-50 wird als Punkt auf der X-Z-Ebene des PCS“-Koordinatensystems an der theoretischen Schneidenecke eingefgt, siehe Bild 5. Er bezieht sich somit immer auf den jeweiligen Schneidendurchmesser. Bild

45、 5 Walzenfrser: Referenzpunkt Schneide 4 Erstellen des Modells Die Konturen und Skizzen der Grobgeometrie enthalten keine Details wie Bohrungen, Nuten, Fasen, Rundungen oder Einstiche. Diese werden als separate Konstruktionselemente nach der Erstellung der Grobgeometrie erzeugt und bilden somit die

46、Feingeometrie, wie in den Produktnormen 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. Frser mit Bohrung und nicht

47、 lsbaren Schneiden werden nach DIN 4000-83:2011-05, Bilder 1 bis 13, aus Konstruktionselementen aufgebaut: Geometrie des schneidenden Teils; Geometrie des nicht schneidenden Teils inklusive der Aufnahmebohrung. ANMERKUNG Diese beiden Geometrieteile werden nach DIN 4003-1 eingefrbt. Die gesamte Anzah

48、l an Konstruktionselementen richtet sich nach dem jeweilig gewnschten Modellierungsgrad und nach der Komplexitt des Werkzeugs. In den weiteren Abschnitten wird der spezifische Modellaufbau in 3D-Systemen der einzelnen Grundformen von Frsern mit Bohrung und nicht lsbaren Schneiden beschrieben. Alternativ zu der in den Abschnitten 5.2 und 5.3 dargestellten Modellierungsmethode ist auch die Modellierung der Werkzeuggeometrie in einem Konstruktionselement mglich. Hierbei entspricht MN_0001 (sie