DIN 4003-1-2014 Concept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 - Part 1 Overview and fundamental principles《基于DIN 4000标准特性的3D图像的设计概念 第1部分 概述和基本原则》.pdf

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1、Februar 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS) im DINPreisgruppe 9DIN 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!%+Ca“2083262www.din.deDDI

2、N 4003-1Konzept fr den Aufbau von 3D-Modellen auf Grundlage von Merkmalennach DIN 4000 Teil 1: bersicht und GrundlagenConcept for the design of 3D models based on properties according to DIN 4000 Part 1: Overview and fundamental principlesConcept pour la construction de modles 3D selon la base techn

3、ique DIN 4000 Partie 1: Base et vue densembleAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 4003-1:2011-03www.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN 4003-1:2014-02 2 Inhalt Seite Vorwort . 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Festlegung der Bezeichnungen der

4、Konstruktionselemente 5 3.1 Allgemeines . 5 3.2 Referenzsystem 6 3.2.1 Standardkoordinatensystem (PCS“) . 6 3.2.2 Werkstckseitiges Koordinatensystem 6 3.3 Ebenen . 7 3.3.1 Standard-Ebenen 7 3.3.2 werkstckseitige Ebenen . 7 3.4 Achsen . 7 3.4.1 Achsen im Standard-Koordinatensystem 7 3.4.2 Achsen im w

5、erkstckseitigen Koordinatensystem . 7 3.5 Punkte 7 3.6 Volumenkonstruktionselemente . 7 3.7 Darstellungsgrade 7 3.7.1 Allgemeines . 7 3.7.2 Basisgeometrie (Standarddarstellung) 8 3.7.3 Grobgeometrie (vereinfachte Darstellung) 8 3.7.4 Feingeometrie (erweiterte Darstellung) 8 4 Festlegung der Bemaungs

6、merkmale 8 5 Vergleich von Merkmalkennungen nach DIN mit den entsprechenden Merkmalkennungen nach ISO . 10 6 Farbgebung der 3D-Modelle 10 6.1 Generelle Farbgebung 10 6.2 Farbgebung der Schneidkanten- bzw. Schneidteillinie 12 7 Datenaustausch 12 Anhang A (normativ) Abkrzungen 13 Literaturhinweise . 1

7、4 Bilder Bild 1 Referenzsystem 6 Bild 2 CSW-Orientierung 6 Bild 3 Festlegung von Bemaungsmerkmalen (beispielhaft) 9 Bild 4 Farbanteile von schneidenden und nicht-schneidenden Teilen . 11 Bild 5 Weitere Einstellungen im Farbeffekte-Editor fr beide RGB-Werte 11 Bild 6 Farbanteile der Schneidkanten- bz

8、w. Schneidteillinie . 12 DIN 4003-1:2014-02 3 Seite Tabellen Tabelle 1 Bemaungsmerkmale: Bemaungsart . 9 Tabelle 2 Bemaungsmerkmale: Merkmalsart . 9 Tabelle 3 Bemaungsmerkmale: Stufennummer . 9 Tabelle 4 Bemaungsmerkmale: Bemaungsnummer 9 Tabelle 5 Vergleich von Merkmalkennungen nach DIN mit den ent

9、sprechenden Merkmalkennungen nach ISO 10 DIN 4003-1:2014-02 4 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 121-07-02 AA Aufbau von 3D-Modellen nach DIN 4000“ im Normenausschuss Werkzeuge und Spannzeuge (FWS) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments P

10、atentrechte berhren knnen. Das DIN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 4003-1:2011-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Anwendungsbereich: weiteren Absatz mit Erluterungen angefgt; b) Abschnitt 3.2 Referenzsys

11、tem“: bisherige Abschnitte 3.2.1, 3.2.2 und 3.2.3 berarbeitet und in 3.2.1 und 3.2.2 zusammengefasst; c) Abschnitt 6 Farbgebung der 3D-Modelle“ aufgeteilt in die Abschnitte 6.1 und 6.2: 6.1 Generelle Farbgebung“: Festlegungen und Bild 4 berarbeitet; 6.2 Farbgebung der Schneidkanten- bzw. Schneidteil

12、linie“: zusammen mit Bild 6 neu aufgenommen; d) bisheriger Abschnitt 7 2D-Zeichnungsableitung“ entfallen. Frhere Ausgaben DIN 4003-1: 2011-03 DIN 4003-1:2014-02 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt in Verbindung mit allen weiteren Teilen der Normenreihe DIN 4003. Diese Norm legt Grundlagen fr die 3

13、D-Modellierung auf Basis der Normenreihe DIN 4000 fest, d. h. sie legt die grundlegenden Startelemente im dreidimensionalen Raum wie Koordinatensysteme, Ebenen, Achsen und Punkte fest. Der Modellierungs- und Detaillierungsgrad der 3D-Modelle entspricht der allgemeinen malichen Ausprgung der Objekte.

14、 Auf Details und Besonderheiten, die fr einen Einsatz in der Prozesskette zur NC-Programmierung, Simulation und zur Erstellung von beschreibenden Dokumenten nicht erforderlich sind, wird verzichtet. Anhand von Beispielen wird der Modellaufbau (die Modellierung) in mehreren Abschnitten festgelegt. Da

15、bei werden die geometrischen Parameter z. T. aus der zu Grunde liegenden DIN 4000 den jeweiligen Geometrieelementen zugeordnet. Der Modellaufbau kann sich CAD-spezifisch individuell unterscheiden. Das Datenaustauschmodell beinhaltet die mastblichen und fr Kollisionsbetrachtungen mageblichen geometri

16、schen Elemente sowie die Einbaukoordinatensysteme. 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 nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatiert

17、en Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen) DIN 32869-1, Technische Produktdokumentation Dreidimensionale CAD-Modelle Teil 1: Anforderungen an die Darstellung ISO 10303-214, Industrial automation systems and integration Product data repre

18、sentation and exchange Part 214: Application protocol: Core data for automotive mechanical design processes 3 Festlegung der Bezeichnungen der Konstruktionselemente 3.1 Allgemeines Die Modellierung der 3D-Modelle erfolgt nach Nennma. Smtliche Bezeichnungen fr 3D-Konstruktionselemente (Koordinatensys

19、teme, Ebenen, Achsen, Punkte, Volumenkonstruktionselemente) sind fr internationale Verwendung in englischer Sprache abgefasst. Grundlage fr die Bezeichnungen ist die Dokumentenreihe ISO 13399. Ergnzend zu den festgelegten Abkrzungen in Anhang A knnen in den jeweiligen Teilen der Normenreihe DIN 4003

20、 weitere Kurzzeichen fr konstruktive Elemente festgelegt werden. Es ist hierbei sicherzustellen, dass fr identische konstruktive Elemente in den unterschiedlichen Teilen der Normenreihe dieselben Abkrzungen verwendet werden. Bei der turnusmigen berarbeitung sind die in den Teilen der Normenreihe DIN

21、 4003 festgelegten Abkrzungen in diese Norm zu bernehmen. Zur Trennung von Bezeichnungsbestandteilen wird kein Leerzeichen, sondern ein Unterstrich (en: underscore“): (_“) verwendet. Bei den Bildern, die DIN 4000 entnommen wurden, wird bei den Kennbuchstaben ein Unterstrich (en: underscore“): (_“) e

22、ingefgt und das bevorzugte Symbol nach ISO 13399 ergnzt. DIN 4003-1:2014-02 6 3.2 Referenzsystem 3.2.1 Standardkoordinatensystem (PCS“) Das Ausgangsmodell (im 3D-Raum) besteht aus folgenden Standardelementen, siehe Bild 1: Das Standardkoordinatensystem wird als PCS“ (en: primary coordinate system“)

23、bezeichnet und dient zur Lageorientierung der Modelle im Raum. Ein rechtsseitiges, rechtwinkliges kartesisches System im dreidimensionalen Raum mit drei primren Achsen, bezeichnet mit X, Y und Z. 3 orthogonalen Ebenen ber dem Standardkoordinatensystem mit den Benennungen XYP“, XZP“ und YZP“; 3 ortho

24、gonalen Achsen aus Schnittgeraden der 3 Ebenen mit den Bezeichnungen XA“, YA“ und ZA“. Bild 1 Referenzsystem 3.2.2 Werkstckseitiges Koordinatensystem Ein rechtsseitiges, rechtwinkliges kartesisches System im dreidimensionalen Raum mit drei primren Achsen, bezeichnet mit XW“, YW“, ZW“. Dieses Koordin

25、atensystem wird als Sekundrkoordinatensystem CSW“ (en: coordinate system workpiece side“) bezeichnet und dient zur Montage von Komponenten, siehe Bild 2. Bild 2 CSW-Orientierung DIN 4003-1:2014-02 7 3.3 Ebenen 3.3.1 Standard-Ebenen Die drei Ebenen im Standardkoordinatensystem PCS“ bezeichnet mit XYP

26、“, XZP“ und YZP“. Die Standard-Ebenen dienen zur festgelegten Lagebeschreibung der Modelle. 3.3.2 werkstckseitige Ebenen Fr jedes vorhandene CSW“ werden die drei entsprechenden werkstckseitigen Ebenen gebildet und mit XYWP“, XZWP“ und YZWP“ bezeichnet. Bei mehr als einem CSW“ werden diese Ebenen ent

27、sprechend ihrem zugehrigen CSW“ indiziert. 3.4 Achsen 3.4.1 Achsen im Standard-Koordinatensystem Die Achsen im Standardkoordinatensystem, die durch die drei Ebenen gebildet werden, werden mit XA“, YA“ und ZA“ bezeichnet. 3.4.2 Achsen im werkstckseitigen Koordinatensystem Die Achsen im werkstckseitig

28、en Koordinatensystem, die durch die drei Ebenen gebildet werden, werden mit XWA“, YWA“ und ZWA“ bezeichnet. Bei mehr als einem CSW“ werden diese Achsen entsprechend ihrem zugehrigen CSW“ indiziert. 3.5 Punkte Die Punktbezeichnung setzt sich aus der Bedeutung/Verwendung und der Abkrzung P“ fr Punkt“

29、(en: point“) zusammen, z. B. fr den Schneiden-Referenz-Punkt CRP“ (en: cutting reference point“) 3.6 Volumenkonstruktionselemente Volumenkonstruktionselemente wie Profile, Rotationskrper, usw. sowie dazu verwendete Skizzen erhalten eine sprechende und somit bedeutungs-/verwendungsgerechte Benennung,

30、 z. B. fr Plattensitz: POCKET_SEAT_FEATURE“. 3.7 Darstellungsgrade 3.7.1 Allgemeines Es werden folgende Darstellungsgrade unterschieden, nach DIN 32869-1: Basisgeometrie (Standarddarstellung); Grobgeometrie (vereinfachte Darstellung); Feingeometrie (erweiterte Darstellung). Die Bildung von Darstellu

31、ngen fr bestimmte Anwendungsflle erfordert unterschiedliche Detaillierungsgrade. Eine reale Darstellung der Elemente ist (in vielen Fllen) im Regelfall nicht notwendig oder schwierig, z. B. aufgrund unterschiedlicher Rechenleistung, Modellgre oder verfgbarer Modellierungssoftware. DIN 4003-1:2014-02

32、 8 3.7.2 Basisgeometrie (Standarddarstellung) Die Basisgeometrie ist im Regelfall eindeutig, jedoch nicht realittsgetreu. Die uere Geometrie sowie zur Erkennung oder Funktion wichtiger Einzelheiten des Aufbaus sind mastblich dargestellt. Formelemente, die zur eindeutigen Darstellung und/oder fr die

33、Funktion nicht erforderlich sind, drfen entfallen. Die Basisgeometrie ist gut geeignet fr die Erzeugung von Geometrie mit Hilfe von Sachmerkmallisten. Werden uere Elemente vereinfacht (z. B. Dichtungen) sind bei der Vereinfachung die maximalen Abmessungen des vereinfachten Elementes darzustellen. Ko

34、llisionsbetrachtungen sollten auch bezglich dieser Elemente uneingeschrnkt mglich sein. Die Darstellung des inneren Aufbaus ist frei, sofern der innere Aufbau fr die Funktion unwichtig ist. 3.7.3 Grobgeometrie (vereinfachte Darstellung) Die Grobgeometrie muss nicht eindeutig sein. Die Elemente werde

35、n in stark vereinfachter Form dargestellt. Ihr maximaler Einbauraum ist umschlossen. Formelemente wie Fasen, Rillen, Einkerbungen, Gewinde usw. sowie innere Geometrie werden nicht dargestellt. Die Grobgeometrie dient zur Bewltigung von Aufgaben zur Grobplanung von Produkten, Betriebsmitteln und Anla

36、gen. Das Hauptaugenmerk liegt auf einem geringen Datenvolumen und der Darstellung der charakteristischen, geometrischen Merkmale. 3.7.4 Feingeometrie (erweiterte Darstellung) Die Feingeometrie ist eine wirklichkeitsgetreue Abbildung des Teiles. Ausnahme: Gewinde drfen vereinfacht dargestellt werden.

37、 Die erweiterte Darstellung wird fr die Fertigung und innerhalb von Kooperationsprojekten eingesetzt. 4 Festlegung der Bemaungsmerkmale Zur Anwendung kommen Bemaungsmerkmale nach den entsprechenden Teilen der DIN 4000, siehe jeweils Tabelle 1. Weitere, darin nicht festgelegte Merkmale werden nach fo

38、lgenden Festlegungen bezeichnet: Der vorangestellte Kennbuchstabe legt die Bemaungsart (siehe Tabelle 1) fest. Ein zweiter Kennbuchstabe gibt an, ob es sich um die Bemaung eines schneidenden oder nicht schneidenden Merkmals handelt (siehe Tabelle 2). Kennbuchstaben und die folgenden Nummern werden m

39、it einem Unterstrich (en: underscore“): _“ getrennt. Die ersten beiden Ziffern legen die Anzahl der Stufen fest, d. h. keine Stufe“ falls es sich um einen Parameter einer stufenunabhngigen Bemaung handelt bzw. die Stufennummer bei einer oder mehreren Stufen (siehe Tabelle 3). Die letzten beiden Ziff

40、ern legen die Bemaungsnummer (Zhler) fest, d. h. die Zahl der Bemaung eines bestimmten Typs (siehe Tabelle 4). Fr zusammengehrende Mae (z. B. schneidender und nicht schneidender Durchmesser einer bestimmten Stufe eines Stufenwerkzeugs) muss die gleiche Stufennummer vergeben werden. DIN 4003-1:2014-0

41、2 9 Tabelle 1 Bemaungsmerkmale: Bemaungsart Kennbuchstabe Bedeutung K Lngenma (auch Fasenbemaung) M Durchmesserma N Radiusma Q Winkelma Tabelle 2 Bemaungsmerkmale: Merkmalsart Kennbuchstabe Bedeutung C Schneidendes Merkmal N Nicht schneidendes Merkmal Tabelle 3 Bemaungsmerkmale: Stufennummer Kennzif

42、fer Bedeutung 00 Keine Stufe, stufenunabhngiges Merkmal 01 Erste Stufe (soweit der Parameter nicht in DIN 4000 bereits festgelegt) 02 Zweite Stufe 03 Dritte Stufe 04 Vierte Stufe Tabelle 4 Bemaungsmerkmale: Bemaungsnummer Kennziffer Bedeutung 01 Erstes Ma des Typs K, M, N oder Q 02 Zweites Ma des Ty

43、ps K, M, N oder Q 03 Drittes Ma des Typs K, M, N oder Q ANMERKUNG Die Handhabung der Bemaungsmerkmale, siehe Bild 3, wird in den anderen Teilen der Normenreihe DIN 4003 festgelegt. Bild 3 Festlegung von Bemaungsmerkmalen (beispielhaft) DIN 4003-1:2014-02 10 5 Vergleich von Merkmalkennungen nach DIN

44、mit den entsprechenden Merkmalkennungen nach ISO In Tabelle 5 sind beispielhaft fr Bohr- und Senkwerkzeuge fr auswechselbare Schneiden die Merkmalkennungen nach DIN und ISO gegenbergestellt. Tabelle 5 Vergleich von Merkmalkennungen nach DIN mit den entsprechenden Merkmalkennungen nach ISO Merkmalken

45、nung nach DIN A11 B3 B4 B5 B6 B7 B71 C3 Merkmalkennung nach ISO DC LPR LU OAL LCF PL LF DMM 6 Farbgebung der 3D-Modelle 6.1 Generelle Farbgebung Fr die Farbgebung werden generell folgende Farbeinstellungen festgelegt (siehe Bild 4): Es gibt je RGB-Wert 256 Werte. Der Wertebereich beginnt bei 0 und e

46、ndet bei 255. Geometrie des Schaftes und nicht schneidenden Teils: Grau 50 % 1 % wei Die zulssigen RGB-Werte errechnen sich wie folgt: 50 % von 256 Farbwerten entspricht 128. Der 128. RGB-Wert ist 127. RGB 127 1 % entspricht 127 + 2,56 = 129,56 127 2,56 = 124,44 Der gltige Wertebereich liegt somit g

47、anzzahlig zwischen R 125 und R 129, G 125 und G 129, B 125 und B 129. Geometrie des schneidenden Teils: helles grau 80 % 1 % wei Die zulssigen RGB-Werte errechnen sich wie folgt: 80 % von 256 Farbwerten entspricht 203,8. RGB 203,8 1 % entspricht 203,8 + 2,56 = 206,36 203,8 2,56 = 201,24 Der gltige W

48、ertebereich liegt somit ganzzahlig zwischen R 202 und R 206, G 202 und G 206, B 202 und B 206. DIN 4003-1:2014-02 11 BEISPIEL RGB-Werte 50 % Weianteil RGB-Werte 80 % Weianteil Fr R, G und B sind die ganzzahligen Werte 125, 126, 127, 128 und 129 nach der Berechnung in 6.1 zulssig. Fr R, G und B sind die ganzzahligen Werte 202, 203, 204, 205 und 206 nach der Berechnung in 6.1 zulssig. Legende FSH Farbton, Sttigung, Helligkeit RGB Rot, Grn, Blau Bild 4 Farbanteile von schneidenden und nicht-schneidenden Teilen Bild 5 zeigt weitere Einstellungen im Farbeffekte-Editor. Bild 5 Weitere Einstellun