ISO 15641:2001
(Main)Milling cutters for high speed machining — Safety requirements
Milling cutters for high speed machining — Safety requirements
Fraises pour usinage à grande vitesse — Prescriptions de sécurité
La présente norme traite des phénomènes dangereux principaux se produisant lors de l'utilisation des fraises (par exemple fraises selon l'ISO 3855) pour usinage à grande vitesse (enlèvement de copeaux à des vitesses périphériques élevées) sur des machines pour le travail du métal et donne les prescriptions de sécurité. Elle spécifie les méthodes de conception, les procédures d'essai de force centrifuge, les limites fonctionnelles et les informations à fournir qui conduiront à la réduction ou à l'élimination de ces phénomènes dangereux. La norme s'applique aux fraises qui sont prévues pour fonctionner aux vitesses spécifiées aux figures 1 et 2. Ces figures définissent respectivement les limites de la vitesse de rotation et les limites de la vitesse périphérique pour des diamètres de fraise spécifiques. NOTE : Une explication détaillée est fournie en annexe B.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15641
First edition
2001-09-01
Milling cutters for high speed machining —
Safety requirements
Fraises pour usinage à grande vitesse — Prescriptions de sécurité
Reference number
©
ISO 2001
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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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15641 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with ISO
Technical Committee TC 29, Small tools, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO
and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this standard, read ".this European Standard." to mean ".this International Standard.".
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
Contents
Foreword.v
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Terms and definitions .3
3.1 Tool classification terms.3
3.1.1 solid or one-piece cutter.3
3.1.2 composite cutter.3
3.1.3 complex cutter.3
3.2 Types of fixing .3
3.2.1 bonding.3
3.2.2 separable.3
3.2.3 friction lock .3
3.2.4 form lock.3
3.3 Terms for the designation of geometric parameters.3
3.3.1 maximum diameter of tool D.3
3.3.2 critical diameter d for bending .5
3.3.3 protruding tool length l .5
p
3.4 Terms for the designation of mechanical parameters .5
3.4.1 mass of milling cutter m .5
w
3.4.2 component masses m .5
t
3.5 Terms for the designation of load parameters.5
3.5.1 maximum rotational speed n .5
max
3.5.2 rotational speed for test.5
4 Hazards .5
4.1 Effects which generate hazards .5
4.1.1 Primary hazards .5
4.1.2 Handling hazards .5
4.2 Modes of cutter failure.6
4.2.1 Body failure .6
4.2.2 Failure of cutting element fixing .6
4.2.3 Failure of cutting element.6
5 Safety requirements and/or measures .6
5.1 Providing safety by design .6
5.2 Importance of balance.6
5.3 Integrity of manufacturing.7
5.4 Centrifugal force type testing.7
5.4.1 General requirements.7
5.4.2 Testing of solid, one-piece or composite cutters.7
5.4.3 Testing of complex cutters .8
5.4.4 Duration of rotational speed for test .8
6 Marking of milling cutters.8
7 Documentation and information for use .8
Annex A (informative) Indications for design relative to hazards .9
A.1 Indications for design relative to hazards.9
A.2 Total tool mass or tool component masses .9
A.3 Unbalance.9
A.4 Tool design .9
Annex B (informative) Explanatory notes to the scope.11
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Foreword
The text of EN ISO 15641:2001 has been prepared by Technical Committee CEN/TC 143 "Machine tools – Safety",
the secretariat of which is held by SNV, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 29 "Small tools".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or
by endorsement, at the latest by March 2002, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by
March 2002.
The annexes A and B are informative.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland,
France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain, Sweden,
Switzerland and the United Kingdom.
Introduction
This standard is intended to assist designers, manufacturers and suppliers of milling cutters to satisfy their obligations
in respect of high speed machining applications. It defines requirements for design, confirmation testing and
information for use that manufacturers and suppliers are to provide.
The prime objective is to ensure that milling cutters, employed for high speed machining, will be able to safely
withstand the quadratic increase in centrifugal force resulting from their application at increased rotational speed.
It is based upon a collaborative German research project established to investigate the suitability of milling cutters for
use in high speed machining operations.
This standard deals only with the tool and is not sufficient alone to ensure the safety. The safety of machinery is dealt
with by other specific safety standards.
This standard takes account of cutting conditions only by requiring the manufacturer to provide application information.
Informative annex A provides guidance for reduction of hazards by design and informative annex B explains the scope
limits.
1 Scope
This standard deals with the principle hazards arising from use of milling cutters, e.g. milling cutters according to
ISO 3855, used for high speed machining (chip removal machining at increased peripheral speeds) on metal working
machine tools and prescribes safety requirements.
It specifies design methods, centrifugal force test procedures, operational limits and the provision of information that
will lead to minimisation or elimination of these hazards.
The standard is applicable to milling cutters which are intended for operation at speeds in accordance with figures 1
and 2.
These figures respectively define the rotational speed limits and peripheral speed limits for specific cutter diameters.
NOTE A detailed explanation is provided in annex B.
a Maximum diameter of tool D in mm
-1
b Rotational speed n in min
Figure 1 - Rotational speed n vs maximum diameter of tool D
a Maximum diameter of tool D in mm
m
b Velocity at D (speed v at maximum diameter of tool D) in
D
min
Figure 2 - Velocity at D (speed v ) vs maximum diameter of tool D
D
2 Normative references
This European Standard incorporates by dated or undated reference provisions from other publications. These
normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated
references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only
when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the publication referred
to applies (including amendments).
EN 1070
Safety of machinery – Terminology
ISO 1940-1:1986
Mechanical vibration – Balance quality requirements of rigid rotors – Part 1: Determination of permissible
residual unbalance
ISO 3002-1
Basic quantities in cutting and grinding – Part 1: Geometry of the active part of cutting tools – General terms,
reference systems, tool and working angles, chip breakers
ISO 3855
Milling cutters – Nomenclature
2 © ISO 2001 – All rights reserved
3 Terms and definitions
For the purposes of this standard the terms and definitions given in EN 1070, ISO 3002-1 and the following apply:
3.1 Tool classification terms
3.1.1
solid or one-piece cutter
milling cutter which has no detachable parts. Its body and cutting part or parts are one piece.
3.1.2
composite cutter
milling cutter in which the cutting part or parts (e.g. tips) are attached to the body by material bonding (e.g. by brazing).
3.1.3
complex cutter
milling cutter in which one or more parts (e.g. indexable inserts, cartridges, clamping elements) are attached to the
body by mechanic
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15641
Première édition
2001-09-01
Fraises pour usinage à grande vitesse —
Prescriptions de sécurité
Milling cutters for high speed machining — Safety requirements
Numéro de référence
©
ISO 2001
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Imprimé en Suisse
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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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de faire partie ducomité
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptéspar lescomités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des élémentsdelaprésente Norme internationale 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.
L'ISO 15641 a étéélaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 29, Petit outillage, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Tout au long du texte de la présente norme, lire «…la présente norme européenne…» avec le sens de «…la
présente Norme internationale…».
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d'information.
Sommaire Page
Avant-propos.v
Introduction .vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives.3
3 Termes et définitions.3
3.1 Termes relatifs à la classification des outils.3
3.1.1 fraise monobloc.3
3.1.2 fraise à mises rapportées inamovibles.3
3.1.3 fraise à éléments amovibles .3
3.2 Types de fixation.3
3.2.1 fixation par adhésion.3
3.2.2 fixation amovible.4
3.2.3 fixation par friction.4
3.2.4 fixation par retenue mécanique.4
3.3 Termes relatifs à la désignation des paramètres géométriques.4
3.3.1 diamètre maximal de l'outil D .4
3.3.2 diamètre critique d pour la flexion .5
3.3.3 longueur saillante de l'outil l .5
p
3.4 Termes relatifs à la désignation des paramètres mécaniques.5
3.4.1 masse de la fraise, m .5
w
3.4.2 masses des composants, m .5
t
3.5 Termes relatifs à la désignation des paramètres de charge.5
3.5.1 vitesse de rotation maximale, n .5
max
3.5.2 vitesse de rotation pour l’essai .5
4 Phénomènes dangereux.6
4.1 Effets produisant des phénomènes dangereux.6
4.1.1 Phènomènes dangereux principaux .6
4.1.2 Phènomènes dangereux dus à la manipulation.6
4.2 Modes de défaillance de la fraise .6
4.2.1 Défaillance du corps.6
4.2.2 Défaillance des fixations de l'élément de coupe.6
4.2.3 Défaillance des éléments de coupe .6
5 Prescriptions et/ou mesures de sécurité.7
5.1 Assurer la sécurité par conception .7
5.2 Importance de l'équilibrage .7
5.3 Intégrité de fabrication .8
5.4 Essai de type de force centrifuge.8
5.4.1 Prescriptions générales .8
5.4.2 Essai des fraises monobloc, ou à mises rapportées inamovibles.9
5.4.3 Essais des fraises à éléments amovibles.9
5.4.4 Durée de la vitesse de rotation pour l’essai.9
6 Marquage des fraises .9
7 Documentation et information pour l'utilisation.9
(informative)
Annexe A Indications pour la conception en fonction des phénomènes dangereux.11
A.1 Indications pour la conception en fonction des phénomènes dangereux.11
A.2 Masse totale de l'outil ou masses des composants de l'outil.11
A.3 Balourd.11
A.4 Conception de l'outil.12
Annexe B (informative) Notes explicatives du domaine d’application .13
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
Avant-propos
Le texte de l’EN ISO 15641:2001 a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 143 "Machines-outils – Sécurité"
dont le secrétariat est tenu par le SNV, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 29 "Petit outillage".
Cette norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soit
par entérinement, au plus tard en mars 2002, et toutes les normes nationales en contradiction devront être retirées
au plus tard en mars 2002.
Les annexes A et B sont informatives.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont
tenus de mettre cette norme européenne en application: Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne,
Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque,
Royaume-Uni, Suède et Suisse.
Introduction
La présente norme est prévue pour aider les concepteurs, les fabricants et les fournisseurs de fraises à satisfaire
leurs obligations en ce qui concerne les applications d'usinage à grande vitesse. Elle définit les prescriptions pour la
conception, les essais de confirmation et les informations pour l'utilisation que les fabricants et les fournisseurs
doivent fournir.
Le premier objectif est de s'assurer que les fraises, utilisées pour l'usinage à grande vitesse, seront capables de
résister de façon satisfaisante à l'augmentation quadratique de la force centrifuge résultant de leur utilisation à une
vitesse de rotation élevée.
Elle est basée sur un projet de recherche allemand établi pour étudier l'aptitude des fraises à être utilisées en
opérations d'usinage à vitesse périphérique élevée.
La présente norme traite uniquement des outils et n'est pas suffisante à elle seule pour assurer la sécurité. La
sécurité des machines est traitée par d'autres normes de sécurité spécifiques.
La présente norme prend en compte les conditions de coupe uniquement en demandant au fabricant de fournir une
information sur l'application.
L'annexe A, informative, donne un guide pour la réduction des phénomènes dangereux par conception, et l'annexe
B, informative, explique les limites du domaine d'application.
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1 Domaine d'application
La présente norme traite des phénomènes dangereux principaux se produisant lors de l'utilisation des fraises (par
exemple fraises selon l'ISO 3855) pour usinage à grande vitesse (enlèvement de copeaux à des vitesses
périphériques élevées) sur des machines pour le travail du métal et donne les prescriptions de sécurité.
Elle spécifie les méthodes de conception, les procédures d'essai de force centrifuge, les limites fonctionnelles et les
informations à fournir qui conduiront à la réduction ou à l'élimination de ces phénomènes dangereux.
La norme s'applique aux fraises qui sont prévues pour fonctionner aux vitesses spécifiées aux figures 1 et 2.
Ces figures définissent respectivement les limites de la vitesse de rotation et les limites de la vitesse périphérique
pour des diamètres de fraise spécifiques.
NOTE Une explication détaillée est fournie en annexe B.
a Diamètre maximal de l’outil D en mm
-1
b Vitesse de rotation n en min
Figure 1 — Vitesse de rotation n en fonction du diamètre maximal de l’outil D
a Diamètre maximal de l’outil D en mm
m
b Vitesse au diamètre D (vitesse v pour le diamètre maximal de l’outil D) en
D
min
Figure 2 — Vitesse au diamètre D (vitesse v ) en fonction du diamètre maximal de l’outil D
D
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés
2 Références normatives
Cette norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions issues d'autres publications.
Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-
après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces
publications ne s'appliquent à cette norme européenne que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision.
Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique (y
compris les amendements).
EN 1070 Sécurité des machines - Terminologie
ISO 1940-1 :1986 Vibrations mécaniques - Exigences en matière de qualité dans l'équilibrage des
rotors rigides - Partie 1 : Détermination du balourd résiduel admissible
ISO 3002-1 Grandeurs de base pour la coupe et la rectification - Partie 1 : Géométrie de la
partie active des outils coupants - Notions générales, système de référence, angles
de l'outil et angles en travail, brise-copeaux
ISO 3855 Fraises - Nomenclature
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente norme, les termes et définitions donnés dans l'EN 1070, l'ISO 3002-1 ainsi que les
suivants s'appliquent :
3.1 Termes relatifs à la classification des outils
3.1.1
fraise monobloc
fraise qui n'a pas d'élément détachable, dont le corps et la (ou les) partie(s) active(s) sont constitués d'un seul
tenant
3.1.2
fraise à mises rapportées inamovibles
fraise dont la (ou les) partie(s) active(s) (par exemple : mises rapportées) sont attachées au corps par adhésion
d'un matériau (par exemple : par brasage)
3.1.3
fraise à éléments amovibles
fraise dont un ou plusieurs éléments (par exemple : plaquettes amovibles, cartouches, éléments de serrage) est
(sont) attaché(s) au corps par fixation mécanique (par exemple : boulon à clavette, boulon à écrou, fixation par
boulon de serrage qui fonctionne par principes de fixation par friction ou par retenue mécanique)
3.2 Types de fixation
3.2.1
fixation par adhésion
fixation des éléments de la fraise par adhésion d'un matériau telle que brasage, soudage ou collage
3.2.2
fixation amovible
fixation des éléments de la fraise par une (des) fixation(s) amovible(s). Les exemples sont : fixation par friction ou
par retenue mécanique ou une combinaison des deux; cette fixation peut être assemblée et détachée de manière
répétitive
3.2.3
fixation par friction
moyen de fixation des éléments de la fraise où la force de friction empêche le mouvement des éléments pendant
l'utilisation
3.2.4
fixation par retenue mécanique
moyen de fixation des éléments de la fraise où la forme et la disposition des éléments empêchent leur mouvement
pendant l'utilisatio
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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