ISO/TS 13399-202:2015
(Main)Cutting tool data representation and exchange — Part 202: Creation and exchange of 3D models — Irregular inserts
Cutting tool data representation and exchange — Part 202: Creation and exchange of 3D models — Irregular inserts
ISO/TS 13399-202:2015 specifies a concept for the design of cutting items, limited to any kind of irregular inserts, with the usage of the related properties and domains of values. It specifies a common way of designing simplified models that contain the following: - definitions and identification of the design features of irregular inserts, with a link to the properties used; - definitions and identification of the internal structure of the 3D model that represents the features and the properties of irregular inserts. The following are outside the scope of this part of ISO 13399: - applications where these standard data may be stored or referenced; - creation and exchange of simplified 3D models for cutting tools; - creation and exchange of simplified 3D models for tool items; - creation and exchange of simplified 3D models for other cutting items not described in this part of ISO 13399; - creation and exchange of simplified 3D models for adaptive items; - creation and exchange of simplified 3D models for assembly items and auxiliary items.
Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 202: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes irrégulières
La présente partie de l'ISO 13399 spécifie un concept pour la conception des éléments coupants, limité à tous les types de plaquettes irrégulières, utilisant les propriétés et domaines de valeurs associés. La présente partie de l'ISO 13399 spécifie une façon commune de concevoir des modèles simplifiés contenant les éléments suivants: — des définitions et identifications des caractéristiques de conception des plaquettes irrégulières, avec un lien vers les propriétés utilisées; — des définitions et identifications de la structure interne du modèle 3D qui représente les caractéristiques et les propriétés des plaquettes irrégulières; Les éléments suivants n'entrent pas dans le domaine d'application de la présente partie de l'ISO 13399: — les applications où les données standards peuvent être stockées ou référencées; — la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour outils coupants; — la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour des éléments relatifs aux outils; — la création et échange de modèles 3D simplifiés pour d'autres éléments coupants non décrits dans la présente partie de l'ISO 13399; — la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour les éléments relatifs aux attachements; — la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour les éléments relatifs aux assemblages et éléments auxiliaires.
General Information
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TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13399-202
First edition
2015-08-15
Cutting tool data representation and
exchange —
Part 202:
Creation and exchange of 3D models
— Irregular inserts
Représentation et échange des données relatives aux outils
coupants —
Partie 202: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes
irrégulières
Reference number
ISO/TS 13399-202:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
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ii © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Starting elements, coordinate systems, planes . 1
3.1 General . 1
3.2 Reference system . 2
3.3 Coordinate system . 2
3.3.1 General. 2
3.3.2 Coordinate system for insert location . 2
3.3.3 Coordinate system for insert mounting . 3
3.4 Planes . 4
4 Design of the model . 4
5 Geometrical determination of the insert . 4
5.1 Basic shapes of the cutting profile . 4
5.2 Necessary properties . 7
5.2.1 Necessary properties for the design of the cutting profile . 7
5.2.2 Necessary properties for the design of the insert body . 8
5.3 Design of the cutting profile . 9
6 Inserts for grooving and parting .10
6.1 Necessary properties for the profile of grooving and parting inserts .10
6.2 Insert, one cutting edge for grooving, screw mounting .11
6.3 Insert, one cutting edge for grooving and parting, self-clamping .14
6.4 Insert, two cutting edges for grooving and parting, self-clamping .15
6.5 Insert, two cutting edges for parting, self-clamping .17
6.6 Insert, two cutting edges for profiling and partial threading .19
6.7 Insert, two cutting edges for profiling .21
6.8 Insert, multiple cutting edges for grooving and parting .23
7 Inserts for threading .25
7.1 Necessary properties for the profile of threading inserts .25
7.2 Lay-down threading insert, triangle shape, three cutting edges, one tooth .26
7.3 Lay-down threading insert, triangle shape, three cutting edges, three teeth .28
7.4 Threading insert with two cutting edges .31
7.5 Thread chaser .32
8 Fixing hole geometry of the inserts .34
8.1 General .34
8.2 Fixing hole styles .36
8.3 Fixing hole model .36
9 Attributes of surfaces — Visualization of the model features .37
10 Structure of the design elements (tree of model) .37
10.1 General .37
11 Data exchange model .38
Bibliography .39
© ISO 2015 – All rights reserved iii
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 29, Small tools.
ISO 13399 consists of the following parts, under the general title Cutting tool data representation and
exchange:
— Part 1: Overview, fundamental principles and general information model
— Part 2: Reference dictionary for the cutting items [Technical Specification]
— Part 3: Reference dictionary for tool items [Technical Specification]
— Part 4: Reference dictionary for adaptive items [Technical Specification]
— Part 5: Reference dictionary for assembly items [Technical Specification]
— Part 50: Reference dictionary for reference systems and common concepts [Technical Specification]
— Part 60: Reference dictionary for connection systems [Technical Specification]
— Part 80: Creation and exchange of 3D models — Overview and principles [Technical Specification]
— Part 100: Definitions, principles and methods for reference dictionaries [Technical Specification]
— Part 150: Usage guidelines [Technical Specification]
— Part 201: Creation and exchange of 3D models — Regular inserts [Technical Specification]
— Part 202: Creation and exchange of 3D models — Irregular inserts [Technical Specification]
— Part 203: Creation and exchange of 3D models — Replaceable inserts for drilling [Technical Specification]
— Part 301: Concept for the design of 3D models based on properties according to ISO/TS 13399-3:
Modelling of thread-cutting taps, thread-forming taps and thread-cutting dies [Technical Specification]
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
— Part 302: Concept for the design of 3D models based on properties according to ISO/TS 13399-3:
Modelling of solid drills and countersinking tools [Technical Specification]
The following parts are under preparation:
— Part 51: Designation system for customer solution cutting tools [Technical Specification]
— Part 70: Graphical data layout — Layer settings for tool designs [Technical Specification]
— Part 71: Graphical data layout — Creation of documents for the standardized data exchange — Graphical
product information [Technical Specification]
— Part 72: Creation of documents for the standardized data exchange — Definition of properties for
drawing header and their XML-data exchange [Technical Specification]
— Part 204: Creation and exchange of 3D models — Inserts for reaming [Technical Specification]
— Part 303: Creation and exchange of 3D models — Solid end mills [Technical Specification]
— Part 304: Creation and exchange of 3D models — Solid milling cutter with arbor hole [Technical
Specification]
— Part 307: Creation and exchange of 3D models — End mills for indexable inserts [Technical Specification]
— Part 308: Creation and exchange of 3D models — Milling cutter with arbor hole for indexable inserts
[Technical Specification]
— Part 309: Creation and exchange of 3D models — Tool holders for indexable inserts [Technical
Specification]
— Part 311: Creation and exchange of 3D models — Solid reamers [Technical Specification]
— Part 312: Creation and exchange of 3D models — Reamers for indexable inserts [Technical Specification]
— Part 401: Creation and exchange of 3D models — Converting, extending and reducing adaptive items
[Technical Specification]
— Part 405: Creation and exchange of 3D models — Collets [Technical Specification]
© ISO 2015 – All rights reserved v
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Introduction
This part of ISO 13399 defines the concept, terms and definitions regarding the creation and exchange
of simplified 3D models of irregular inserts that can be used with 3D models of cutting tools for NC-
programming, simulation of manufacturing processes and the collision determination within machining
processes. It is not intended to standardize the design of the indexable insert itself, nor the cutting tool.
An irregular insert is used in combination with a cutting tool in a machine to remove material from a
workpiece by a shearing action at the cutting edges of the tool. Cutting tool data that can be described
by ISO 13399 include, but are not limited to, everything between the workpiece and the machine tool.
Information about inserts, solid tools, assembled tools, adaptors, components and their relationships
can be represented by this part of ISO 13399. The increasing demand providing the end-user with 3D
models for the purposes defined above is the basis for the development of this series of International
Standards.
The objective of ISO 13399 is to provide the means to represent the information that describes cutting
tools in a computer sensible form that is independent from any particular computer system. The
representation will facilitate the processing and exchange of cutting tool data within and between
different software systems and computer platforms and support the application of this data in
manufacturing planning, cutting operations and the supply of tools. The nature of this description
makes it suitable not only for neutral file exchange, but also as a basis for implementing and sharing
product databases and for archiving. The methods that are used for these representations are those
developed by ISO/TC 184/SC4 for the representation of product data by using standardized information
models and reference dictionaries.
Definitions and identifications of dictionary entries are defined by means of standard data that consist
of instances of the EXPRESS entity data types defined in the common dictionary schema, resulting from
a joint effort between ISO/TC 184/SC4/WG 2, Standard for the neutral representation of standard parts
and IEC/TC 3, Information structures, documentation and graphical symbols, SC 3D, Product properties
and classes and their identification, and in its extensions defined in ISO 13584-24 and ISO 13584-25.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13399-202:2015(E)
Cutting tool data representation and exchange —
Part 202:
Creation and exchange of 3D models — Irregular inserts
1 Scope
This part of ISO 13399 specifies a concept for the design of cutting items, limited to any kind of irregular
inserts, with the usage of the related properties and domains of values.
It specifies a common way of designing simplified models that contain the following:
— definitions and identification of the design features of irregular inserts, with a link to the properties
used;
— definitions and identification of the internal structure of the 3D model that represents the features
and the properties of irregular inserts.
The following are outside the scope of this part of ISO 13399:
— applications where these standard data may be stored or referenced;
— creation and exchange of simplified 3D models for cutting tools;
— creation and exchange of simplified 3D models for tool items;
— creation and exchange of simplified 3D models for other cutting items not described in this part of
ISO 13399;
— creation and exchange of simplified 3D models for adaptive items;
— creation and exchange of simplified 3D models for assembly items and auxiliary items.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1832, Indexable inserts for cutting tools — Designation
ISO 10303-242, Industrial automation systems and integration — Product data representation and
exchange — Part 242: Application protocol: Managed model-based 3D engineering
ISO/TS 13399-80, Cutting tool data representation and exchange — Part 80: Creation and exchange of 3D
models — Overview and principles
3 Starting elements, coordinate systems, planes
3.1 General
The creation of 3D models shall be done by means of nominal dimensions.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
WARNING — There is no guarantee that the 3D model, created according to the methods
described in this part of ISO 13399, is a true representation of the physical tool supplied by the
tool manufacturer. If the models are used for simulation purposes, e.g. CAM simulation, it shall
be taken into consideration that the real product dimensions can differ from those nominal
dimensions.
NOTE Some of the definitions have been taken from ISO/TS 13399-50.
3.2 Reference system
The reference system consists of the following standard elements:
— standard coordinate system: right-handed rectangular Cartesian system in three dimensional
space, called the primary coordinate system (PCS);
— three orthogonal planes: planes in the coordinate system that contain the axes of the system, the
XY plane (XYP), XZ plane (XZP) and YZ plane (YZP);
— three orthogonal axes: axes built as intersections of the three orthogonal plane lines, respectively
the x- axis (XA), y- axis (YA) and z-axis (ZA).
3.3 Coordinate system
3.3.1 General
In principle, an insert has two coordinate systems:
— the primary coordinate system, which determines the insert position in space — see Figure 1;
— the secondary coordinate system that helps to mount the insert on to a tool body — see Figure 2.
3.3.2 Coordinate system for insert location
The coordinate system PCS (primary coordinate system) defines the insert position in space. The
determinations are as follows:
— the insert is located in the XY quadrant
— the cutting edges are colinear with the XY plane
— the cutting profile points in the negative Y direction
— the forward extremity of the cutting profile is on the positive x-axis
— the side extremity of the insert is on the positive y-axis
— the direction of the insert thickness is parallel to the negative z-axis
These determinations are valid for right handed inserts. Left-handed inserts shall be mirrored through
the YZ plane.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Figure 1 — Reference system PCS
3.3.3 Coordinate system for insert mounting
Due to the very different shapes of the irregular inserts, the location of the mounting coordinate system
(MCS) will be defined in the appropriate clauses individually.
The MCS shall have the same orientation as the PCS.
Figure 2 — Mounting coordinate system (MCS) — Orientation
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
3.4 Planes
To distinguish between the PCS and the MCS planes, the MCS planes shall be given the prefix “M”:
— XYP (PCS) → MXYP (MCS)
— XZP (PCS) → MXZP (MCS)
— YZP (PCS) → MYZP (MCS)
4 Design of the model
Due to the high variety of the designs of the basic shapes of irregular inserts, it is not possible to create
design guidelines for this object group. The shapes of the irregular inserts are at the manufacturers
discretion, but the manufacturers shall supply the geometrical data as a 3D file with the format in
accordance with ISO 10303-242, which replaced ISO 10303-214, well known as the STEP AP 214 file.
The level of detail shall be provided either with modifications to the native 3D file or with a newly
designed simplified model, e.g. the chip former removed, if it is classified as propriety information. In
any case, the cutting edge line shall be part of the exchange model.
For irregular inserts the basic shapes of the profile style is illustrated in Clause 5.
5 Geometrical determination of the insert
5.1 Basic shapes of the cutting profile
Example cutting profiles are shown in Figure 3.
Figure 3 — Nominal dimension of the cutting width
Figure 4 shows the determination of thread pitch and profile included angle.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Figure 4 — Thread pitch
The properties for threads per inch (TPI) can be applied for inch threads. If the cutting profile is to be
used as partial thread form for a range of thread pitches, the properties thread pitch minimum (TPN),
thread pitch maximum (TPX), threads per inch minimum (TPIN) and threads per inch maximum (TPIX)
shall be added to the list of properties.
Figure 5 shows the properties defining the profile angle right hand, profile angle left hand and their
respective clearance angles.
Figure 5 — Relief angle, clearance angle major cutting edge, relief clearance angle
In Figure 6 the properties defining the profile distances in X- and Y- direction to the origin point and the
profile depth are shown.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Figure 6 — Profile depth, profile distance x, profile distance y
Figure 7 illustrates the relief angles on the cutting profile as well as the both possible directions of the
major cutting edge angle, if the angle is not perpendicular to the primary feed direction.
Figure 7 — Major cutting edge angle
The possible profiles of an irregular insert can have either roundings or chamfers on each corner.
Figures 8, 9 and 10 show the graphical definition of the appropriate properties.
Figure 8 — Corner chamfer width, corner chamfer angle, corner radius
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Figure 9 — Spot chamfer, spot radius
Figure 10 — Flank chamfer angle, flank chamfer width, flank radius, profile depth
5.2 Necessary properties
5.2.1 Necessary properties for the design of the cutting profile
To design the cutting profile of an irregular insert, properties in Table 1 shall be applied to the simplified
model.
Table 1 — Properties for the modelling of cutting profiles on irregular inserts
Preferred name Preferred symbol
Clearance angle major AN
Clearance angle flank left hand ANL
Clearance angle flank right hand ANR
Spot chamfer CF
Corner chamfer width left hand CHWL
Corner chamfer width right hand CHWR
Flank chamfer width left hand CHWTL
Flank chamfer width right hand CHWTR
Spot radius CRE
Cutting width CW
Corner chamfer angle left hand KCHL
Corner chamfer angle right hand KCHR
Flank chamfer angle left hand KCHTL
a
Property “threads per inch-TPI” shall be used for the calculation of the distance between
two equivalent thread flanks of a non-metric thread that does not use the property “thread
pitch-TP” to design the thread profile.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Table 1 (continued)
Preferred name Preferred symbol
Flank chamfer angle right hand KCHTR
Tooth count NT
Profile angle left hand PAL
Profile angle right hand PAR
Profile depth insert PDPT
Profile distance ex PDX
Profile distance ey PDY
Profile included angle PNA
Cutting edge angle major left hand PSIRL
Cutting edge angle major right hand PSIRR
Relief angle left hand RAL
Relief angle right hand RAR
Corner radius left hand REL
Corner radius right hand RER
Flank radius left hand RETL
Flank radius right hand RETR
Thread form type THFT
Thread pitch TP
a
Threads per inch TPI
Thread type TTP
a
Property “threads per inch-TPI” shall be used for the calculation of the distance between
two equivalent thread flanks of a non-metric thread that does not use the property “thread
pitch-TP” to design the thread profile.
5.2.2 Necessary properties for the design of the insert body
To design the body of an irregular insert, properties in Table 2 shall be applied to the simplified model.
8 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Table 2 — Properties for the modelling of the insert body of an irregular insert
Preferred name Preferred symbol
a
Insert body width BW
Chip breaker face count CB
Insert included angle EPSR
Insert rake angle GAN
Inscribed circle diameter IC
Insert hand IH
Insert length INSL
Insert index count NOI
Insert thickness S
Insert thickness total S1
a
Insert width W1
a
If the cutting profile is wider than that portion of the insert used for clamping,
the property insert body width shall be used; otherwise “insert width” shall be used. The
differences are shown in Figure 11.
Figure 11 — Graphical determination of properties for the design of the irregular insert body
5.3 Design of the cutting profile
The cutting profile shall follow the requirements of the profile on the work piece. If an irregular insert
shall be mounted with an inclined angle onto a tool-item, the profile has to be aligned for manufacturing.
As an example, Figure 12 shows the differences between the profile used for machining a metric thread
with a pitch of 1 mm and the profile to be manufactured. All the length dimensions parallel to the Y axis
of the primary coordinate system shall be shortened with the factor cos(GAN).
All other profiles shall follow this concept of design, if the insert will be mounted onto a tool having an
inclined position.
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
True view on workpiece profile True view on grinding profile
Figure 12 — Profile design of metric thread — working view vs. manufacturing view
Because of the orientation of an irregular insert on a tool item the chip breaker shall be part of the data
exchange model, if it is relevant for the cutting conditions as described above.
The level of detail is upon manufacturer’s discretion, but the real cutting profile during the application
shall be visible.
In the following clauses the specific design of the individual basic shapes will be described with
examples.
6 Inserts for grooving and parting
6.1 Necessary properties for the profile of grooving and parting inserts
To design the profile of grooving and parting inserts, properties in Table 3 shall be applied to the
simplified model.
Table 3 — Properties for the modelling of cutting profiles on grooving and parting inserts
Preferred name Preferred symbol
Clearance angle major AN
Clearance angle flank left hand ANL
Clearance angle flank right hand ANR
Spot chamfer CF
Corner chamfer width left hand CHWL
Corner chamfer width right hand CHWR
Flank chamfer width left hand CHWTL
Flank chamfer width right hand CHWTR
Spot radius CRE
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ISO/TS 13399-202:2015(E)
Table 3 (continued)
Preferred name Preferred symbol
Cutting width CW
Corner chamfer angle left hand KCHL
Corner chamfer angle right hand KCHR
Flank chamfer angle left hand KCHTL
Flank chamfer angle right hand KCHTR
Profile angle left hand PAL
Profile angle right hand PAR
Profile depth insert PDPT
Profile distance ex PDX
Profile distance ey PDY
Profile included angle PNA
Cutting edge angle major left hand PSIRL
Cutting edge angle major right hand PSIRR
Relief angle l
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13399-202
Première édition
2015-08-15
Représentation et échange des
données relatives aux outils
coupants —
Partie 202:
Création et échange de modèles 3D —
Plaquettes irrégulières
Cutting tool data representation and exchange —
Part 202: Creation and exchange of 3D models — Irregular inserts
Numéro de référence
ISO/TS 13399-202:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Éléments de départ, systèmes de coordonnées, plans . 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Système de référence . 2
3.3 Systèmes de coordonnées . 2
3.3.1 Généralités . 2
3.3.2 Système de coordonnées pour l'emplacement de la plaquette . 2
3.3.3 Système de coordonnées pour le montage de la plaquette . 3
3.4 Plans . 4
4 Conception du modèle . 4
5 Détermination géométrique de la plaquette . 4
5.1 Formes de base du profil de coupe . 4
5.2 Propriétés nécessaires . 7
5.2.1 Propriétés nécessaires pour la conception du profil de coupe . 7
5.2.2 Propriétés nécessaires pour la conception du corps de la plaquette . 8
5.3 Conception du profil de coupe. 9
6 Plaquettes de rainurage et de tronçonnage .10
6.1 Propriétés nécessaires pour le profil des plaquettes de rainurage et de tronçonnage .10
6.2 Plaquette avec une arête de coupe pour rainurage et montage par vis .11
6.3 Plaquette auto-serrante avec une arête de coupe de rainurage et de tronçonnage .14
6.4 Plaquette auto-serrante avec deux arêtes de coupe de rainurage et de tronçonnage .15
6.5 Plaquette auto-serrante avec deux arêtes de coupe de tronçonnage .17
6.6 Plaquette de profilage et de filetage partiel avec deux arêtes de coupe . .19
6.7 Plaquette de profilage avec deux arêtes de coupe .21
6.8 Plaquette de rainurage et de tronçonnage avec plusieurs arêtes de coupe .23
7 Plaquettes de filetage .25
7.1 Propriétés nécessaires pour le profil des plaquettes de filetage .25
7.2 Plaquettes de filetage triangulaires en place avec trois arêtes de coupe et une dent .26
7.3 Plaquettes de filetage triangulaires en place avec trois arêtes de coupe et trois dents .28
7.4 Plaquette de filetage avec deux arêtes de coupe.31
7.5 Peigne à fileter .32
8 Géométrie des trous de fixation des plaquettes .34
8.1 Généralités .34
8.2 Types de trous de fixation .36
8.3 Modèle de trou de fixation .36
9 Attributs des surfaces – Visualisation des caractéristiques du modèle .37
10 Structure des éléments de conception (arborescence du modèle) .37
10.1 Généralités .37
11 Modèle d’échanges de données .38
Bibliographie .40
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 29, Petit outillage.
L’ISO 13399 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Représentation et échange
des données relatives aux outils coupants:
— Partie 1: Vue d'ensemble, principes fondamentaux et modèle général d'informations
— Partie 2: Dictionnaire de référence pour les éléments coupants [Spécification technique]
— Partie 3: Dictionnaire de référence pour les éléments relatifs aux outils [Spécification technique]
— Partie 4: Dictionnaire de référence pour les éléments relatifs aux attachements [Spécification technique]
— Partie 5: Dictionnaire de référence des termes pour les éléments d'assemblage [Spécification technique]
— Partie 50: Dictionnaire de référence pour les systèmes de coordonnées et les concepts communs
[Spécification technique]
— Partie 60: Dictionnaire de référence pour les systèmes de connexion [Spécification technique]
— Partie 80: Création et échange de modèles 3D — Vue d'ensemble et principes [Spécification technique]
— Partie 100: Définitions, principes et méthodes pour les dictionnaires de référence [Spécification
technique]
— Partie 150: Lignes directrices d'utilisation [Spécification technique]
— Partie 201: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes régulières [Spécification technique]
— Partie 202: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes irrégulières [Spécification technique]
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
— Partie 203: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes de perçage échangeables [Spécification
technique]
— Partie 301: Description des modèles 3D basés sur les propriétés de l'ISO/TS 13399-3: Modélisation des
tarauds, tarauds à refouler et filières de filetage [Spécification technique]
— Partie 302: Description des modèles 3D basés sur les propriétés de l'ISO/TS 13399-3: Modélisation des
forets monoblocs et des outils de lamage [Spécification technique]
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
— Partie 51: Système de désignation des outils coupants de solution client
— Partie 70: Format des données graphiques — Réglage des calques pour la représentation de l'outil
[Spécification technique]
— Partie 71: Format des données graphiques — Création de documents pour l'échange de données
normalisées: Informations graphiques des produits [Spécification technique]
— Partie 72: Création de documents pour l’échange de données normalisées — Définition des propriétés
pour les dessins d'en-tête et leur échange de données en XML [Spécification technique]
— Partie 204: Création et échange de modèles 3D — Plaquettes d'alésage [Spécification technique]
— Partie 303: Création et échange de modèles 3D — Fraises cylindriques deux tailles monobloc
[Spécification technique]
— Partie 304: Création et échange de modèles 3D — Fraises monobloc à trou central [Spécification
technique]
— Partie 307: Création et échange de modèles 3D — Fraises à plaquettes amovibles [Spécification
technique]
— Partie 308: Création et échange de modèles 3D — Fraises à métaux à trous de fixations amovibles
[Spécification technique]
— Partie 309: Création et échange de modèles 3D — Porte-outil à plaquette amovible [Spécification
technique]
— Partie 311: Création et échange de modèles 3D — Alésoirs à arêtes de coupe non-amovibles [Spécification
technique]
— Partie 312: Création et échange de modèles 3D — Alésoirs à plaquettes amovibles [Spécification
technique]
— Partie 401: Création et échange de modèles 3D — Conversion, extension et réduction aux attachements
[Spécification technique]
— Partie 405: Création et échange de modèles 3D — Pinces de serrage [Spécification technique]
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 13399 définit le concept, les termes et les définitions relatifs à la création
et à l'échange de modèles 3D simplifiés de plaquettes irrégulières pouvant être utilisées avec des
modèles 3D d'outils coupants pour la programmation CN, la simulation des processus de fabrication
et la détermination des collisions dans les processus d'usinage. Il n'est pas prévu de normaliser la
conception de la plaquette amovible de perçage elle-même, ni l'outil coupant.
Une plaquette irrégulière est utilisée en combinaison avec un outil coupant dans une machine
pour enlever la matière d'une pièce par une action de cisaillement sur les arêtes de coupe de l'outil.
Les données de l'outil coupant qui peuvent être décrites par l'ISO 13399 comprennent, sans s'y limiter,
tout ce qui se trouve entre la pièce et la machine-outil. Les informations relatives aux plaquettes, outils
solides, outils assemblés, adaptateurs, composants et leurs relations peuvent être représentées par la
présente partie de l'ISO 13399. La demande croissante de fournir à l'utilisateur final des modèles 3D
pour les besoins définis ci-dessus est à la base de l'élaboration de cette série de Normes Internationales.
L'objectif de l’ISO 13399 est de fournir les moyens de représenter les informations décrivant les outils
coupants sous une forme informatisable indépendante d'un système informatique particulier. Cette
représentation facilitera le traitement et les échanges de données relatives aux outils coupants par et
entre les différents logiciels et plates-formes informatiques, et permettra l'application de ces données
dans la planification de la production, les opérations de coupe et l'approvisionnement en outils. La
nature de cette description la rend adaptée, non seulement pour l'échange de fichiers neutres mais
également en tant que base pour la mise en œuvre et le partage de bases de données produits et pour
l'archivage. Les méthodes utilisées pour ces représentations sont celles développées par l'ISO/TC 184/
SC 4 pour la représentation de données produits en utilisant des modèles d'informations normalisés et
des dictionnaires de référence.
Les définitions et identifications des entrées du dictionnaire sont définies par des données standards
qui consistent en des instances de types de données d'entité EXPRESS définis dans le schéma commun
du dictionnaire, qui résulte des efforts conjoints entre l'ISO/TC 184/SC 4/WG 2, Caractéristiques
du produit et leurs bibliothèques, l'IEC/TC 3, Structures d'informations, documentation et symboles
graphiques, le SC 3D, Propriétés et classes des produits et leur identification et de ses extensions définies
dans l’ISO 13584-24 et l'ISO 13584-25.
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13399-202:2015(F)
Représentation et échange des données relatives aux outils
coupants —
Partie 202:
Création et échange de modèles 3D — Plaquettes
irrégulières
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13399 spécifie un concept pour la conception des éléments coupants, limité à
tous les types de plaquettes irrégulières, utilisant les propriétés et domaines de valeurs associés.
La présente partie de l'ISO 13399 spécifie une façon commune de concevoir des modèles simplifiés
contenant les éléments suivants:
— des définitions et identifications des caractéristiques de conception des plaquettes irrégulières,
avec un lien vers les propriétés utilisées;
— des définitions et identifications de la structure interne du modèle 3D qui représente les
caractéristiques et les propriétés des plaquettes irrégulières;
Les éléments suivants n'entrent pas dans le domaine d'application de la présente partie de l'ISO 13399:
— les applications où les données standards peuvent être stockées ou référencées;
— la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour outils coupants;
— la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour des éléments relatifs aux outils;
— la création et échange de modèles 3D simplifiés pour d'autres éléments coupants non décrits dans la
présente partie de l’ISO 13399;
— la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour les éléments relatifs aux attachements;
— la création et l'échange de modèles 3D simplifiés pour les éléments relatifs aux assemblages et
éléments auxiliaires.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 1832, Plaquettes amovibles pour outils coupants — Désignation
ISO 10303-242, Systèmes d’automatisation industrielle et intégration — Représentation et échange de
données de produits — Partie 242: Protocole d’application: Gestion des modèles 3D d’ingénierie
ISO/TS 13399-80, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 80:
Création et échange de modèles 3D — Vue d'ensemble et principes
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
3 Éléments de départ, systèmes de coordonnées, plans
3.1 Généralités
La création de modèles 3D doit être réalisée à l'aide de dimensions nominales.
AVERTISSEMENT — Il n'est pas garanti que le modèle 3D, créé selon les méthodes décrites dans
la présente partie de l'ISO 13399, soit une représentation fidèle de l'outil physique fourni par
le fabricant. Si les modèles sont utilisés à des fins de simulation, par exemple, simulation FAO,
il doit être tenu compte du fait que les dimensions réelles du produit peuvent différer de ces
dimensions nominales.
NOTE Certaines définitions proviennent de l'ISO/TS 13399-50.
3.2 Système de référence
Le système de référence se compose des éléments standard suivants:
— système de coordonnées standard: système de coordonnées cartésiennes rectangulaires dans un
espace tridimensionnel, appelé le système de coordonnées principal (PCS);
— trois plans orthogonaux: plans situés dans le système de coordonnées contenant les axes du
système, le plan XY (XYP), le plan XZ (XZP) et le plan YZ (YZP);
— trois axes orthogonaux: axes construits comme intersections des 3 lignes de plan orthogonal,
respectivement l’axe x (XA), l’axe y (YA) et l’axe z (ZA).
3.3 Systèmes de coordonnées
3.3.1 Généralités
En principe, une plaquette a deux systèmes de coordonnées:
— le système de coordonnées principal, qui détermine la position de la plaquette dans l'espace –
voir Figure 1;
— le système de coordonnées secondaire, qui aide à monter la plaquette sur le corps d'un l'outil –
voir Figure 2.
3.3.2 Système de coordonnées pour l'emplacement de la plaquette
Le système de coordonnées PCS (système de coordonnées principal) définit l'emplacement de la
plaquette dans l'espace. Les déterminations sont les suivantes:
— la plaquette est située dans le quadrant XY;
— les arêtes de coupe sont colinéaires avec le plan XY;
— les points du profil de coupe sont dans la direction Y négative;
— l’extrémité avant du profil de coupe se trouve sur l’axe x positif;
— l'extrémité latérale de la plaquette se trouve sur l'axe y positif;
— la direction de l'épaisseur de la plaquette est parallèle à l'axe z négatif.
Ces déterminations sont valides pour les plaquettes à droite ou neutres. Les plaquettes à gauche doivent
être réfléchies dans le plan YZ.
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Figure 1 — Système de référence PCS
3.3.3 Système de coordonnées pour le montage de la plaquette
En raison des formes très différentes des plaquettes irrégulières, l'emplacement du système de
coordonnées pour le montage (MCS) est défini de manière individuelle, dans les Articles appropriés.
Le MCS doit avoir la même orientation que le PCS.
Figure 2 — Système de coordonnées pour le montage (MCS) — Orientation
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
3.4 Plans
Pour faire la distinction entre les plans PCS et MCS, on doit attribuer le préfixe «M» aux plans MCS:
— XYP (PCS) → MXYP (MCS);
— XZP (PCS) → MXZP (MCS);
— YZP (PCS) → MYZP (MCS).
4 Conception du modèle
En raison de la grande variété de conception des formes de base des plaquettes irrégulières, il n'est
pas possible de créer des lignes directrices pour la conception pour ce groupe d'objets. Les formes des
plaquettes irrégulières sont laissées à la discrétion du fabricant, mais les fabricants doivent fournir
les données géométriques sous la forme d'un fichier 3D au format conforme à la norme ISO 10303-242,
qui a remplacé la norme ISO 10303-214, bien connu sous le nom de fichier STEP AP 214. Le niveau
de détail doit être fourni soit avec des modifications apportées au fichier 3D d’origine, soit avec un
nouveau modèle de conception simplifié, par exemple le copeau précédemment retiré, s'il est classé
comme information de propriété. Dans tous les cas, la ligne d’arête de coupe doit faire partie du modèle
d'échange.
Pour les plaquettes irrégulières, les formes de base du style de profil sont illustrées à l'Article 5.
5 Détermination géométrique de la plaquette
5.1 Formes de base du profil de coupe
Des exemples de profils de coupe sont indiqués à la Figure 3.
Figure 3 — Dimension nominale de la largeur de coupe
La Figure 4 indique la détermination du pas de filetage et de l’angle de pointe du profil.
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Figure 4 — Pas de filetage
Les propriétés pour le nombre de filets par inch (TPI) peuvent être appliquées aux filetages en inch.
Si le profil de coupe est utilisé comme forme de filetage partiel pour une gamme de pas de filetage, les
propriétés pas de filetage minimal (TPN), pas de filetage maximal (TPX), nombre de filets par inch
minimums (TPIN) et nombre de filets par inch maximums (TPIX) doivent être ajoutées à la liste des
propriétés.
La Figure 5 montre les propriétés définissant l'angle du profil à droite, l'angle du profil à gauche et leurs
angles de dépouille respectifs.
Figure 5 — Angle de dépouille, arête de coupe de l’angle de dépouille principale
Les propriétés définissant les distances de profil dans la direction X et Y par rapport au point d’origine
et la profondeur de profil sont indiquées à la Figure 6.
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Figure 6 — Profondeur de profil, distance x du profil, distance y du profil
La Figure 7 indique les angles de dépouille sur le profil de coupe ainsi que les deux directions possibles
de l’angle d’arête de coupe principale, si l’angle n’est pas perpendiculaire à la direction d’avance
primaire.
Figure 7 — Angle d'arête de coupe principale
Les profils possibles d'une plaquette irrégulière peuvent avoir soit des arrondis soit des chanfreins à
chaque pointe. Les Figures 8, 9 et 10 montrent la définition graphique des propriétés appropriées.
Figure 8 — Largeur du chanfrein de pointe, angle du chanfrein de pointe, rayon de pointe
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Figure 9 — Chanfrein du point, rayon du point
Figure 10 — Angle du chanfrein de la face de dépouille, largeur du chanfrein de la face de
dépouille, rayon de la face de dépouille, profondeur du profil
5.2 Propriétés nécessaires
5.2.1 Propriétés nécessaires pour la conception du profil de coupe
Pour concevoir le profil de coupe d'une plaquette irrégulière, les propriétés du Tableau 1 doivent
s'appliquer au modèle simplifié.
Tableau 1 — Propriétés pour la modélisation des profils de coupe des plaquettes irrégulières
Nom privilégié Symbole privilégié
angle de dépouille principale AN
angle de la face de dépouille à gauche ANL
angle de la face de dépouille à droite ANR
chanfrein du point CF
largeur du chanfrein de pointe à gauche CHWL
largeur du chanfrein de pointe à droite CHWR
largeur du chanfrein de la face de dépouille à gauche CHWTL
largeur du chanfrein de la face de dépouille à droite CHWTR
rayon du point CRE
largeur de coupe CW
angle du chanfrein de pointe à gauche KCHL
angle du chanfrein de pointe à droite KCHR
angle du chanfrein de la face de dépouille à gauche KCHTL
angle du chanfrein de la face de dépouille à droite KCHTR
nombre de dents NT
angle du profil à gauche PAL
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Tableau 1 (suite)
Nom privilégié Symbole privilégié
angle du profil à droite PAR
profondeur du profil de la plaquette PDPT
distance ex du profil PDX
distance ey du profil PDY
angle de pointe du profil PNA
angle de direction de l’arête de coupe principale pour coupe à gauche PSIRL
angle de direction de l’arête de coupe principale pour coupe à droite PSIRR
angle de dépouille pour coupe à gauche RAL
angle de dépouille pour coupe à droite RAR
rayon de pointe à gauche REL
rayon de pointe à droite RER
rayon de la face de dépouille à gauche RETL
rayon de la face de dépouille à droite RETR
type de forme du filetage THFT
pas de filetage TP
a
nombre de filets par inch TPI
type de filetage TTP
a
La propriété «nombre de filets par inch -TPI» doit être utilisée pour le calcul de la distance entre deux faces
de dépouille de filetage équivalents d'un filetage non métrique qui n'utilise pas la propriété «pas de filetage-
TP» pour concevoir le profil de filetage.
5.2.2 Propriétés nécessaires pour la conception du corps de la plaquette
Pour concevoir le corps d'une plaquette irrégulière, les propriétés du Tableau 2 doivent s'appliquer au
modèle simplifié.
Tableau 2 — Propriétés pour la modélisation du corps de la plaquette irrégulière
Nom privilégié Symbole privilégié
a
largeur du corps de la plaquette BW
nombre de faces du brise-copeaux CB
angle de pointe de la plaquette EPSR
angle de coupe de la plaquette GAN
diamètre du cercle inscrit IC
sens de la plaquette IH
longueur de la plaquette INSL
nombre de positions de la plaquette NOI
épaisseur de la plaquette S
épaisseur totale de la plaquette S1
a
largeur de la plaquette W1
a
Si le profil de coupe est plus large que la partie de la plaquette utilisée pour le serrage, la propriété largeur du corps de
la plaquette doit être utilisée; sinon, la propriété «largeur de la plaquette» doit être utilisée. Les différences sont illustrées
à la Figure 11.
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ISO/TS 13399-202:2015(F)
Figure 11 — Détermination graphique des propriétés pour la conception du corps de la
plaquette irrégulière
5.3 Conception du profil de coupe
Le profil de coupe doit être conforme aux exigences du profil sur la pièce. Si une plaquette irrégulière
doit être montée avec un angle incliné sur un outil, le profil doit être aligné pour la fabrication.
À titre d'exemple, la Figure 12 montre les différences entre le profil utilisé pour l'usinage d'un filetage
métrique avec un pa
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.