ISO/TS 13399-309:2016

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13399-309
First edition
2016-03-01
Cutting tool data representation and
exchange —
Part 309:
Creation and exchange of 3D models
— Tool holders for indexable inserts
Représentation et échange des données relatives aux outils
coupants —
Partie 309: Création et échange de modèles 3D — Porte outil à
plaquette amovible
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .vi
Introduction .viii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Starting elements, coordinate systems, planes . 2
3.1 General . 2
3.2 Reference system (PCS — primary coordinate system). 2
3.3 Tool item position . 2
3.3.1 Prismatic tool position . . 3
3.3.2 Round tool position . 3
3.4 Planes . 4
3.5 Cutting reference point (CRP) . 5
3.6 Design of the pocket seat . 8
3.7 Adjustment coordinate system on workpiece side .12
3.7.1 General.12
3.7.2 Designation of the coordinate system workpiece side .12
4 Design of the model .14
4.1 Necessary parameters for the connection interface feature .14
4.2 Necessary properties for insert and pocket seat .15
4.2.1 General.15
4.2.2 Properties for equilateral, equiangular and equilateral, non-
equiangular inserts .15
4.2.3 Properties for non-equilateral, equiangular and non-equilateral, non-
equiangular inserts .15
4.2.4 Properties for round inserts .16
4.2.5 Design of the pocket seat feature.16
5 Tool holder for longitudinal and transversal turning .17
5.1 General .17
5.2 Necessary properties .17
5.3 Basic geometry .18
5.4 Turning tool with pocket seat and top surface offset .21
5.5 Turning tool assembly .21
5.6 Boring bar body .22
6 Turning tool for external threading .24
6.1 General .24
6.2 Necessary properties .24
6.3 Basic geometry .25
6.4 Turning tool with pocket seat and top surface offset .25
6.5 Turning tool assembly .26
7 Boring bar for internal threading .27
7.1 General .27
7.2 Necessary properties .27
7.3 Basic geometry .28
7.4 Boring bar with pocket seat and top surface offset .29
7.5 Boring bar assembly .30
8 Turning tool for OD grooving and parting .30
8.1 General .30
8.2 Necessary properties .30
8.3 Basic geometry .32
8.4 Grooving tool with pocket seat and top surface offset .33
8.5 Grooving and cut-off tool assembly .33
9 Boring bar for ID grooving .34
9.1 General .34
9.2 Necessary properties .34
9.3 Basic geometry .35
9.4 Boring bar with pocket seat and top surfaces .36
9.5 Grooving boring bar assembly .37
10 Pull back boring bar .37
10.1 General .37
10.2 Necessary properties .38
10.3 Basic geometry .38
10.4 Boring bar with pocket seat and top surfaces .39
10.5 Pull back boring bar assembly .39
11 System tool for external turning .40
11.1 General .40
11.2 Necessary properties .40
11.3 Basic geometry .41
11.4 System tool with pocket seat and top surfaces .41
11.5 Assembly of system tool for external turning .42
12 System tool for external threading .43
12.1 General .43
12.2 Necessary properties .43
12.3 Basic geometry .44
12.4 System tool with pocket seat and top surfaces .44
12.5 Assembly of a system tool for external threading .44
13 System tool for internal turning .44
13.1 General .44
13.2 Necessary properties .45
13.3 Basic geometry .45
13.4 System tool with pocket seat and top surfaces .45
13.5 System tool for internal turning assembly .45
14 System tool for internal threading .46
14.1 General .46
14.2 Necessary properties .46
14.3 Basic geometry .46
14.4 System tool with pocket seat and top surfaces .46
14.5 System tool for internal threading assembly .46
15 System tool for OD grooving and/or cut-off .47
15.1 General .47
15.2 Necessary properties .47
15.3 Basic geometry .48
15.4 Grooving tool with pocket seat and top surface offset .48
15.5 System tool for OD grooving and parting assembly .48
16 System tool for ID grooving .49
16.1 General .49
16.2 Necessary properties .49
16.3 Basic geometry .49
16.4 Grooving tool with pocket seat and top surface offset .49
16.5 System tool for ID grooving assembly .49
17 Pull back system tool .50
17.1 General .50
17.2 Necessary properties .50
17.3 Basic geometry .50
17.4 System tool with pocket seat and top surfaces .51
17.5 Pull back system tool assembly .51
iv © ISO 2016 – All rights reserved

18 System tool, neutral design for OD turning .51
18.1 General .51
18.2 Necessary properties .51
18.3 Basic geometry .52
18.4 System tool with pocket seat and top surfaces .52
18.5 System tool, neutral design for OD turning assembly .52
19 Design of details .52
19.1 Basics for modelling .52
19.2 Fixing threads for inserts .52
19.3 Contact surfaces/drive keys — Orientation .52
19.4 Chamfers and roundings .52
20 Attributes of surfaces — Visualization of the model features .52
21 Structure of the design elements (tree of model) .53
22 Data exchange model .54
Annex A (normative) Mirror planes for left-handed tools .56
Annex B (informative) Information about nominal dimensions .57
Bibliography .58
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/TS 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 204: Creation and exchange of 3D models — Inserts for reaming [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]
vi © ISO 2016 – All rights reserved

— 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]
— Part 303: Concept for the design of 3D models based on properties according to ISO/TS 13399‑3:
Modelling of end mills with solid cutting edges [Technical Specification]
— Part 304: Concept for the design of 3D models based on properties according to ISO/TS 13399‑3:
Modelling of milling cutters with arbor hole and solid cutting edges [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 cutters 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]
The following parts are under preparation:
— 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 305: Creation and exchange of 3D models — Modular tooling systems with adjustable cartridges
for boring [Technical Specification]
— Part 310: Creation and exchange of 3D models — Turning tools with carbide tips [Technical Specification]
Introduction
This part of ISO/TS 13399 defines the concept, the terms and the definitions on how to design simplified
3D models of tool holders for indexable inserts that can be used for NC-programming, simulation of the
manufacturing processes and the determination of collision within these processes. It is not intended
to standardize the design of the cutting tool itself.
A cutting tool is used 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/TS 13399 (all parts) 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 ISO/TS 13399 (all parts). 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 this International Standard 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/SC 4 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/SC 4 and IEC/TC 3/SC 3D and in its extensions defined in
ISO 13584-24 and ISO 13584-25.
viii © ISO 2016 – All rights reserved

TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13399-309:2016(E)
Cutting tool data representation and exchange —
Part 309:
Creation and exchange of 3D models — Tool holders for
indexable inserts
1 Scope
This part of ISO/TS 13399 specifies a concept for the design of turning tools for indexable inserts,
together with the usage of the related properties and domains of values.
This part of ISO/TS 13399 specifies a common way of designing simplified models that contain the
following:
— definitions and identifications of the design features of turning tools for indexable inserts, with an
association to the descriptive properties and dimensions;
— definition and identification of the 3D model internal structure that represents the features and the
properties of turning tools for indexable inserts.
The following are outside the scope of this part of ISO/TS 13399:
— applications where these standard data may be stored or referenced;
— concept of 3D models for cutting tools;
— concept of 3D models for cutting items;
— concept of 3D models for other tool items not being described in the scope of this part of ISO/TS 13399;
— concept of 3D models for adaptive items;
— concept of 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 5608, Turning and copying tool holders and cartridges for indexable inserts — Designation
ISO/TS 13399-2, Cutting tool data representation and exchange — Part 2: Reference dictionary for the
cutting items
ISO/TS 13399-3, Cutting tool data representation and exchange — Part 3: Reference dictionary for tool items
ISO/TS 13399-4, Cutting tool data representation and exchange — Part 4: Reference dictionary for
adaptive items
ISO/TS 13399-50, Cutting tool data representation and exchange — Part 50: Reference dictionary for
reference systems and common concepts
ISO/TS 13399-60, Cutting tool data representation and exchange — Part 60: Reference dictionary for
connection systems
ISO/TS 13399-80, Cutting tool data representation and exchange — Part 80: Creation and exchange of 3D
models — Overview and principles
ISO/TS 13399-201, Cutting tool data representation and exchange — Part 201: Creation and exchange of
3D models — Regular inserts
3 Starting elements, coordinate systems, planes
3.1 General
Modelling of the 3D models shall be done by means of nominal dimensions.
WARNING — There is no guarantee that the 3D model, created according to the methods
described in this part of ISO/TS 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 1 Some of the definitions are taken from ISO/TS 13399-50.
3.2 Reference system (PCS — primary coordinate system)
The reference system shall consist of the following standard elements as shown in Figure 1:
— standard coordinate system: right-handed rectangular Cartesian system in three dimensional
space, called “primary coordinate system” (PCS)
— 3 orthogonal planes: planes in the coordinate system that contain the axis of the system, named
“xy-plane” (XYP), “xz-plane” (XZP) and “yz-plane” (YZP)
— 3 orthogonal axis: axes built as intersections of the 3 orthogonal planes lines respectively, named
“x-axis” (XA), “y-axis” (YA) and “z-axis” (ZA)
Figure 1 — Primary coordinate system
3.3 Tool item position
The definition of the tool position in 3.3.1 and 3.3.2 applies to right-handed tools. Left hand tools are as
defined for right hand items but mirrored through the yz-plane.
2 © ISO 2016 – All rights reserved

3.3.1 Prismatic tool position
A prismatic tool position identifies the location on the coordinate reference system of a turning tool
with planar sides and a rectangular cross section, as shown in Figure 2, where
— the base of the tool item shall be coplanar with the xz-plane,
— the normal for the base of the item shall be in the Y direction,
— the rear backing surface shall be coplanar with the yz-plane,
— the normal for the rear backing surface shall be in the X direction,
— the end of the item shall be coplanar with the xy-plane,
— the normal for the end of the item shall be in the Z direction,
— the rake face of the primary cutting item shall be completely visible in the X-Z quadrant, and
— for cartridges, the top of the axial adjustment screw shall be coincident with xy-plane.
Figure 2 — Prismatic tool position
3.3.2 Round tool position
A round tool position identifies the location on the coordinate reference system of a turning tool with
non-planar sided cross section, as shown in Figures 3 and 4, where
— the axis of the tool item shall be collinear with the z-axis,
— the vector of the shank that points in the Z direction shall also point towards the workpiece side,
— the drive slots or clamping flats, if present, shall be parallel with the xz-plane,
— the contact surface of the coupling, the gauge plane or the end of the cylindrical shank shall be
coplanar with the xy-plane,
— the rake face of the primary cutting item shall be visible in the X-Z quadrant, and
— if a bore is present, the vector of the bore of the item that points in the Z direction shall also point
towards the workpiece side.
Figure 3 — Round tool position — Cylindrical shank
Figure 4 — Round tool position — Gauge plane or planar contact surface
3.4 Planes
The modelling shall be based on planes according to Figures 5 and 6, which shall be used as reference,
if applicable. Therefore, it is assured that the model can be varied to suppress single features of
independent design features by means of changing the value of one or more parameters. Furthermore,
the identification of the different features shall be simplified in using the plane concept, even if they
contact each other with the same size, e.g. chip flute, shank.
For the 3D visualization of turning tools for indexable inserts the general planes shall be determined as
follows:
— “CDP” cutting depth plane: plane for the maximum cutting depth (CDX); based on “HEP”;
— “HEP” head end plane: plane for most front point of the tool; based on either LPR for tools with gauge
line or contact surface or OAL for tools without gauge plane or contact surface;
— “HFP” functional height plane: plane for the functional height (HF); based on XZ plane of PCS;
— “LSCP” clamping length plane: plane for the clamping length (LSC); based on XY plane of PCS;
— “LFP” functional length plane: plane for the functional length (LF); based on XY plane of PCS;
— “LHP” head length plane: plane for the head length (LH); based on “HEP”;
— “TCEP tool cutting edge plane: plane perpendicular to the XY plane of a master insert through its
major cutting edge;
4 © ISO 2016 – All rights reserved

— “TEP” tool end plane: the tool end plane is located at that end of the connection that points away from
the workpiece, if the tool does not have a contact surface and/or a gauge line the TEP is coplanar
with the xy-plane of the PCS. The overall length (OAL) is the distance between HEP and TEP;
— “TFP” tool feed plane: plane perpendicular to the XZ plane that is parallel to the primary feed
direction of the tool and that is tangential to the cutting corner of the master insert;
— “TRP” tool rake plane: plane that contains the cutting edges of a master insert;
— “TSP” theoretical sharp point: the intersection in the tool rake plane of the two planes that are
perpendicular to the XY plane of the master insert through the major and minor cutting edges of the
master insert;
— “WFP” plane for the functional width (WF); based on YZ plane of PCS.
3.5 Cutting reference point (CRP)
The cutting reference point is the theoretical point of the cutting tool from which the major functional
dimensions are taken.
For the calculation of this point, the following cases apply.
— Case 1: For a tool cutting edge angle less than or equal to 90°, the point is the intersection of TCEP,
TFP and TRP (see Figures 5 and 6).
≤
Figure 5 — Feed direction perpendicular to tool axis — KAPR ≤ 90°
≤
Figure 6 — Feed direction parallel to tool axis — KAPR ≤ 90°
— Case 2: For a tool cutting edge angle greater than 90°, the point is the intersection of three planes:
TFP, a plane which both perpendicular to the TFP and tangential to the cutting corner, as well as
the TRP (see Figures 7 and 8).
Figure 7 — Feed direction perpendicular to tool axis — KAPR > 90°
6 © ISO 2016 – All rights reserved

≤
Figure 8 — Feed direction parallel to tool axis — KAPR > 90°
— Case 3: For ISO tool styles D and V (ISO 5610 series) with only axial rake, the point is the intersection
of three planes: a plane perpendicular to TFP and tangential to the cutting corner (tangential
point), a plane parallel to TFP through the tangential point, and TRP (see Figure 9).
≤
Figure 9 — CRP for neutral tools with only axial rake angle
— Case 4a: For round inserts with one feed direction parallel to the tool axis, primarily used for turning
tools, the point is the intersection of three planes: a plane perpendicular to TFP and tangential to
the cutting edge (tangential point), a plane parallel to TFP through the tangential point, and the
TRP (see Figure 10).
Figure 10 — CRP for round insert — TFP parallel to tool axis
— Case 4b: For round inserts with two feed directions, one parallel to the tool axis and one perpendicular
to the tool axis with two CRP’s, each point is the intersection of three planes: a plane perpendicular
to its feed direction and tangential to the cutting edge (tangential point), a plane parallel to the feed
direction through the tangential point, and the TRP (see Figure 11).
Figure 11 — Round insert with two CRPs
3.6 Design of the pocket seat
The final position of the pocket seat shall be determined by means of choosing an insert design. This
feature shall be used for subtraction from the tool body. To give the possibility to use inserts with
different corner radii, only that corner defining the functional dimensions shall carry the corner radius.
The remaining corners shall be designed without a corner radius. The functional dimensions depend on
a defined reference insert with a defined corner radius.
The size of the corner radius shall meet the determination of a master radius. Table 1 shows the size of
the corner radii dependent from the inscribed circle as given in the ISO 5610 series.
Table 1 — Dependency of inscribed circle and corner radius
Dimensions in millimetre
Inscribed circle Corner radius
3,970 0,4
4,760 0,4
5,560 0,4
6,350 0.4
9,525 0,8
12,700 0,8
8 © ISO 2016 – All rights reserved

Table 1 (continued)
Inscribed circle Corner radius
15,875 1,2
19,050 1,2
22,250 2,4
25,400 2,4
31,750 2,4
NOTE On rectangular (style L) and parallelogram-shaped (styles A, B, K) inserts, the value of the longer side
is used as the reference inscribed circle value of Table 1 which determines the size of the corner radius.
MCS-coordinate system of the insert (MCS_INSERT) and the PCS-coordinate system of the insert
(PCS_INSRT) are oriented differently to the primary coordinate system of the tool (PCS_TOOL). The
orientation is shown in Figure 12.
The neutral position of an insert shall be determined as follows:
— the origin of the MCS_INSERT for insets with inscribed circle is positioned at the centre of the
inscribed circle;
— the origin of the MCS_INSERT for rectangular or parallelogram-shaped inserts the point of origin
is determined through the intersection of the two diagonal lines between the theoretical sharp
corners;
— the x-axis of MCS_INSERT shall be parallel to the x-axis of PCS_INSERT;
— the y-axis of MCS_INSERT shall be parallel to the y-axis of PCS_INSERT;
— the z-axis of MCS_INSERT shall b
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13399-309
Première édition
2016-03-01
Représentation et échange des
données relatives aux outils
coupants —
Partie 309:
Création et échange de modèles 3D —
Porte outil pour plaquettes amovibles
Cutting tool data representation and exchange —
Part 309: Creation and exchange of 3D models — Tool holders for
indexable inserts
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Publié en Suisse
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction .viii
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 (PCS – système de coordonnées principal) . 2
3.3 Position de l’élément relatif à l’outil . 3
3.3.1 Position de l’outil prismatique. 3
3.3.2 Position de l’outil rond . 4
3.4 Plans . 5
3.5 Point de coupe de référence (CRP) . 6
3.6 Conception du logement . 9
3.7 Système de coordonnées de réglage côté pièce .12
3.7.1 Généralités .12
3.7.2 Désignation des systèmes de coordonnées côté pièce .12
4 Conception du modèle .14
4.1 Paramètres nécessaires pour la caractéristique d’interface de connexion.15
4.2 Propriétés nécessaires pour la plaquette et le logement .15
4.2.1 Généralités .15
4.2.2 Propriétés pour les plaquettes équilatérales et équiangles et les
plaquettes équilatérales et non-équiangles .15
4.2.3 Propriétés pour les plaquettes non-équilatérales et équiangles, et non-
équilatérales et non-équiangles .16
4.2.4 Propriétés pour les plaquettes rondes.16
4.2.5 Conception des caractéristiques du logement .17
5 Porte-outil pour tournage longitudinal et transversal .17
5.1 Généralités .17
5.2 Propriétés nécessaires .17
5.3 Géométrie de base .18
5.4 Outil de tournage avec logement et décalage sur la surface supérieure .22
5.5 Assemblage de l'outil de tournage .22
5.6 Corps de la barre d'alésage .23
6 Outil de tournage pour filetage extérieur .25
6.1 Généralités .25
6.2 Propriétés nécessaires .25
6.3 Géométrie de base .26
6.4 Outil de tournage avec logement et décalage sur la surface supérieure .26
6.5 Assemblage de l'outil de tournage .27
7 Barre d’alésage pour filetage intérieur .28
7.1 Généralités .28
7.2 Propriétés nécessaires .28
7.3 Géométrie de base .29
7.4 Barre d’alésage avec logement et décalage sur la surface supérieure .30
7.5 Assemblage de la barre d’alésage .31
8 Outil de tournage pour rainurage et tronçonnage extérieur .31
8.1 Généralités .31
8.2 Propriétés nécessaires .32
8.3 Géométrie de base .34
8.4 Outil de rainurage avec logement et décalage de la surface supérieure .34
8.5 Assemblage de l’outil de rainurage et de tronçonnage extérieur .35
9 Barre d’alésage pour rainurage intérieur .35
9.1 Généralités .35
9.2 Propriétés nécessaires .36
9.3 Géométrie de base .37
9.4 Barre d’alésage avec logement et surfaces supérieures .37
9.5 Assemblage de la barre d’alésage pour rainurage intérieur .38
10 Barre d’alésage à dispositif de retour .39
10.1 Généralités .39
10.2 Propriétés nécessaires .39
10.3 Géométrie de base .39
10.4 Barre d’alésage avec logement et surfaces supérieures .40
10.5 Assemblage de la barre d’alésage à dispositif de retour .40
11 Outil du système pour tournage extérieur .41
11.1 Généralités .41
11.2 Propriétés nécessaires .41
11.3 Géométrie de base .42
11.4 Outil du système pour tournage extérieur avec logement et surfaces supérieures .42
11.5 Assemblage de l’outil du système pour tournage extérieur .43
12 Outil du système pour filetage extérieur .44
12.1 Généralités .44
12.2 Propriétés nécessaires .44
12.3 Géométrie de base .45
12.4 Outil du système avec logement et surfaces supérieures .45
12.5 Assemblage de l’outil du système pour filetage extérieur.45
13 Outil du système pour tournage intérieur .45
13.1 Généralités .45
13.2 Propriétés nécessaires .46
13.3 Géométrie de base .46
13.4 Outil du système avec logement et surfaces supérieures .46
13.5 Assemblage de l’outil du système pour tournage extérieur .46
14 Outil du système pour filetage intérieur .47
14.1 Généralités .47
14.2 Propriétés nécessaires .47
14.3 Géométrie de base .47
14.4 Outil du système avec logement et surfaces supérieures .47
14.5 Assemblage de l’outil du système pour filetage extérieur.47
15 Outil du système pour rainurage et tronçonnage extérieur .48
15.1 Généralités .48
15.2 Propriétés nécessaires .48
15.3 Géométrie de base .49
15.4 Outil de rainurage avec logement et décalage de la surface supérieure .49
15.5 Assemblage de l’outil du système pour rainurage et tronçonnage extérieur .49
16 Outil du système pour rainurage intérieur .50
16.1 Généralités .50
16.2 Propriétés nécessaires .50
16.3 Géométrie de base .50
16.4 Outil de rainurage avec logement et surfaces supérieures .50
16.5 Assemblage de l’outil du système pour rainurage intérieur .50
17 Outil du système à dispositif de retour .51
17.1 Généralités .51
17.2 Propriétés nécessaires .51
17.3 Géométrie de base .51
17.4 Outil du système avec logement et surfaces supérieures .52
17.5 Assemblage de l’outil du système à dispositif de retour .52
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

18 Outil du système à conception neutre pour tournage extérieur .52
18.1 Généralités .52
18.2 Propriétés nécessaires .52
18.3 Géométrie de base .53
18.4 Outil du système avec logement et surfaces supérieures .53
18.5 Assemblage de l’outil du système à conception neutre pour tournage extérieur.53
19 Conception des détails .53
19.1 Bases pour la modélisation .53
19.2 Filetages de fixation pour les plaquettes .53
19.3 Surfaces de contact/clavettes fixes — Orientation .53
19.4 Chanfreins et arrondis .53
20 Attributs des surfaces — Visualisation des caractéristiques du modèle .54
21 Structure des éléments de conception (arborescence du modèle) .54
22 Modèle d’échanges de données .56
Annexe A (normative) Plan miroir pour les outils à gauche .57
Annexe B (informative) Informations sur les dimensions nominales .58
Bibliographie .59
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 appelée 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 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/iso/fr/foreword .html.
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 pour les éléments d'assemblage [Spécification technique]
— Partie 50: Dictionnaire de référence pour les systèmes de référence et les concepts communs [Spécification
technique]
— Partie 60: Dictionnaire de référence pour les systèmes de connexion [Spécification technique]
— Partie 80: Création et échange des 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 des modèles 3D — Plaquettes régulières [Spécification technique]
— Partie 202: Création et échange des modèles 3D — Plaquettes irrégulières [Spécification technique]
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— Partie 203: Création et échange des modèles 3D — Plaquettes de perçage échangeables [Spécification
technique]
— Partie 204: Création et échange des modèles 3D — Plaquettes d'alésage [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]
— Partie 303: Description des modèles 3D basés sur les propriétés de l'ISO/TS 13399-3: Modélisation des
fraises cylindriques à arêtes de coupe non amovibles [Spécification technique]
— Partie 304: Description des modèles 3D basés sur les propriétés de l'ISO/TS 13399-3: Modélisation des
fraises à alésage et arêtes de coupe non amovibles [Spécification technique]
— Partie 307: Création et échange des modèles 3D — Fraises cylindriques pour plaquettes amovibles
[Spécification technique]
— Partie 308: Création et échange des modèles 3D — Fraises à alésage pour plaquettes amovibles
[Spécification technique]
— Partie 309: Création et échange des modèles 3D — Porte-outils pour plaquettes amovibles [Spécification
technique]
— Partie 311: Création et échange des modèles 3D — Alésoirs monoblocs [Spécification technique]
— Partie 312: Création et échange des modèles 3D — Alésoirs pour plaquettes amovibles [Spécification
technique]
— Partie 401: Création et échange des modèles 3D — Attachements de conversion, de rallonge et de
réduction [Spécification technique]
— Partie 405: Création et échange des modèles 3D — Pinces [Spécification technique]
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
— 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 305: Création et échange des modèles 3D — Systèmes d'outils modulables avec cartouches
réglables pour alésage [Spécification technique]
— Partie 310: Création et échange de modèles 3D — Outils de tour à plaquettes en carbures métalliques
[Spécification technique]
Introduction
La présente partie de l'ISO/TS 13399 définit le concept, les termes et les définitions pour la conception
de modèles 3D simplifiés de porte-outils pour plaquettes amovibles, pouvant être utilisées 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 l’outil coupant lui-même.
Un outil coupant est utilisé dans une machine pour enlever la matière d'une pièce par une action de
cisaillement sur les arêtes de l'outil. Les données de l'outil coupant qui peuvent être décrites par la série
ISO/TS 13399 (toutes les parties) 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 série ISO/TS 13399 (toutes les parties).
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 la présente Norme internationale 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 et l'IEC/TC 3/SC 3D, et de ses
extensions définies dans l’ISO 13584-24 et l'ISO 13584-25.
viii © ISO 2016 – Tous droits réservés

SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13399-309:2016(F)
Représentation et échange des données relatives aux outils
coupants —
Partie 309:
Création et échange de modèles 3D — Porte outil pour
plaquettes amovibles
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO/TS 13399 spécifie un concept pour la conception d’outils de tournage pour
plaquettes amovibles, utilisant les propriétés et domaines de valeurs associés.
La présente partie de l'ISO/TS 13399 spécifie une façon commune de concevoir des modèles simplifiés
contenant les éléments suivants:
— des définitions et identifications des caractéristiques de conception des outils de tournage pour
plaquettes amovibles, 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 outils de tournage pour plaquettes amovibles;
Les éléments suivants n'entrent pas dans le domaine d'application de la présente partie de l'ISO/
TS 13399:
— les applications où les données standards peuvent être stockées ou référencées;
— le concept de modèles 3D pour les outils coupants;
— le concept de modèles 3D pour les éléments coupants;
— le concept de modèles 3D pour d'autres éléments de l’outil non décrits dans le domaine d’application
de la présente partie de l’ISO/TS 13399;
— le concept de modèles 3D pour les éléments relatifs aux attachements;
— le concept de modèles 3D 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 5608, Porte-plaquette de tournage et de copiage et cartouches pour plaquettes amovibles —
Désignation
ISO/TS 13399-2, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 2:
Dictionnaire de référence pour les éléments coupants
ISO/TS 13399-3, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 3:
Dictionnaire de référence pour les éléments relatifs aux outils
ISO/TS 13399-4, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 4:
Dictionnaire de référence pour les éléments relatifs aux attachements
ISO/TS 13399-50, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 50:
Dictionnaire de référence pour les systèmes de coordonnées et les concepts communs
ISO/TS 13399-60, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 60:
Dictionnaire de référence pour les systèmes de connexion
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
ISO/TS 13399-201, Représentation et échange des données relatives aux outils coupants — Partie 201:
Création et échange de modèles 3D — Plaquettes régulières
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/TS 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 (PCS – système de coordonnées principal)
Le système de référence doit se composer des éléments standard suivants, comme indiqué à la Figure 1:
— système de coordonnées standard: système de coordonnées cartésiennes rectangulaires à droite
dans un espace tridimensionnel, appelé «système de coordonnées principal» (PCS);
— trois plans orthogonaux: plans situés dans le système de coordonnées contenant les axes du
système, appelés «plan xy» (XYP), «plan xz» (XZP) et «plan yz» (YZP);
— trois axes orthogonaux: axes construits comme intersections des 3 lignes de plan orthogonal,
respectivement nommés «axe x» (XA), «axe y» (YA) et «axe z» (ZA).
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Figure 1 — Système de référence
3.3 Position de l’élément relatif à l’outil
La définition de la position de l’outil en 3.3.1 et en 3.3.2 s’applique aux outils à droite. Les outils à gauche
sont tels que définis pour les éléments à droite, mais reflétés sur le plan yz.
3.3.1 Position de l’outil prismatique
La position de l’outil prismatique désigne la position sur le système de coordonnées principal d'un outil
de tournage avec des côtés planaires et une section transversale rectangulaire, comme indiqué à la
Figure 2, où ce qui suit s'applique:
— la base de l'élément relatif à l’outil doit être coplanaire avec le plan xz,
— la normale pour la base de l'élément doit être dans la direction Y,
— la surface de renfort arrière doit être coplanaire avec le plan yz,
— la normale pour la surface de renfort arrière doit être dans la direction X,
— l'extrémité de l’élément doit être coplanaire avec le plan xy,
— la normale pour l'extrémité de l'élément doit être dans la direction Z,
— la face de coupe de l’élément coupant primaire doit être entièrement visible dans le quadrant X-Z, et
— pour les cartouches, le sommet de la vis d’ajustement axial doit coïncider avec le plan xy.
Figure 2 — Position de l’outil prismatique
3.3.2 Position de l’outil rond
La position de l’outil rond désigne la position sur le système de coordonnées principal d'un outil de
tournage avec une section transversale ayant des côtés non-planaires, comme indiqué dans les Figures 3
et 4, où ce qui suit s'applique:
— l'axe de l'élément de l’outil doit être colinéaire à l'axe z,
— le vecteur de la queue qui pointe dans la direction Z doit également pointer vers le côté pièce,
— les rainures d'entraînement ou les méplats de serrage, s'ils existent, doivent être parallèles au
plan xz,
— la surface de contact de l'assemblage, le plan de jauge ou l'extrémité de la queue cylindrique doit être
coplanaire avec le plan xy,
— la face de coupe de l’élément coupant primaire doit être visible dans le quadrant X-Z, et
— en présence d'un alésage, le vecteur de l'alésage de l'élément qui pointe dans la direction Z doit
également pointer vers le côté pièce.
Figure 3 — Position de l’outil rond — Queue cylindrique
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Figure 4 — Position de l’outil rond — Plan de jauge ou surface de contact planaire
3.4 Plans
La modélisation doit être effectuée sur la base des plans des Figures 5 et 6, qui doivent être utilisées
comme référence, le cas échéant. Par conséquent, il est possible de faire varier le modèle ou de supprimer
des caractéristiques individuelles d'éléments de conception indépendants en changeant la valeur d'un
ou de plusieurs paramètres du modèle. De plus, l'identification des différentes caractéristiques doit être
simplifiée par l'utilisation du concept de plan, même s'ils entrent en contact avec les autres de même
taille, par exemple, goujure, queue, etc.
Pour la visualisation 3D des outils de tournage pour plaquettes amovibles, les plans généraux doivent
être déterminés comme suit:
— Plan de profondeur de coupe «CDP»: pour la profondeur de coupe maximale (CDX), basé sur le «HEP»;
— Plan d’extrémité de la tête «HEP»: plan pour le point le plus avancé de l’outil; basé sur le LPR pour
les outils avec une ligne de mesure ou une surface de contact ou sur l’OAL pour les outils sans plan
de jauge ou surface de contact;
— Plan de hauteur fonctionnelle «HFP»: plan pour la hauteur fonctionnelle (HF), basé sur le plan
XZ du PCS;
— Plan de longueur de serrage «LCSP»: plan pour la longueur de serrage (LSC), basé sur le plan XY du
PCS;
— Plan de longueur fonctionnelle «LFP»: plan pour la longueur fonctionnelle (LF), basé sur le plan
XY du PCS;
— Plan de longueur de la tête «LHP»: plan pour la longueur de la tête (LH), basé sur le plan XY du PCS;
— Plan de l’arête de l’outil «TCEP»: plan perpendiculaire au plan XY de la plaquette principale passant
par l’arête principale;
— Plan d’extrémité de l’outil «TEP»: le plan d’extrémité de l’outil est situé à l’extrémité de la connexion
qui pointe à l’opposé de la pièce; si l’outil n’a pas de surface de contact et/ou de ligne de mesure, le TEP
est coplanaire avec le plan xy du PCS; la longueur totale (OAL) est la distance entre le HEP et le TEP;
— Plan d’avance de l’outil «TFP»: plan perpendiculaire au plan XZ et qui est parallèle à la direction
d’avance primaire de l’outil et tangentiel à la pointe de coupe d’une plaquette principale;
— Plan de coupe de l’outil «TRP»: plan qui contient les arêtes de coupe d’une plaquette principale;
— Pointe vive théorique «TSP»: intersection dans le plan de coupe de l’outil de deux plans qui sont
perpendiculaires au plan XY de la plaquette principale passant par les arêtes principale et secondaire
de la plaquette principale;
— Plan «WFP»: plan de la largeur fonctionnelle (WF), basé sur le plan YZ du PCS.
3.5 Point de coupe de référence (CRP)
Le point de coupe de référence est le point théorique de l’outil coupant à partir duquel les principales
dimensions fonctionnelles sont données.
Pour le calcul de ce point, les cas suivants s’appliquent:
— Cas 1: Si l’angle de l’arête de l'outil est inférieur ou égal à 90°, le point est l'intersection de TCEP, TFP
et TRP (voir les Figures 5 et 6).
≤
Figure 5 — Direction d’avance perpendiculaire à l’axe de l’outil — KAPR ≤ 90°
≤
Figure 6 — Direction d’avance parallèle à l’axe de l’outil — KAPR ≤ 90°
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— Cas 2: Si l’angle de l’arête de l'outil est supérieur à 90°, le point est à l'intersection de trois plans: TFP,
un plan à la fois perpendiculaire à TFP et tangentiel à la pointe de coupe, ainsi que TRP (voir les
Figures 7 et 8).
Figure 7 — Direction d’avance perpendiculaire à l’axe de l’outil — KAPR > 90°
≤
Figure 8 — Direction d’avance parallèle à l’axe de l’outil — KAPR > 90°
— Cas 3: Pour les outils ISO de forme D et V (série ISO 5610) avec une coupe axiale uniquement, le point
est à l'intersection de trois plans: un plan perpendiculaire à TFP et tangentiel à la pointe de coupe
(point tangentiel), un plan parallèle à TFP passant par le point tangentiel, ainsi que TRP (voir la
Figure 9).
≤
Figure 9 — CRP pour les outils neutres à coupe axiale uniquement
— Cas 4a: Pour les plaquettes rondes avec une direction d’avance parallèle à l’axe de l’outil, utilisée
principalement pour les outils de tournage, le point est à l'intersection de trois plans: un plan
perpendiculaire à TFP et tangentiel à la pointe de coupe (point tangentiel), un plan parallèle à TFP
passant par le point tangentiel, ainsi que TRP (voir la Figure 10).
Figure 10 — CRP pour plaquette ronde — TFP parallèle à l'axe de l'outil
— Cas 4b: Pour les plaquettes rondes avec deux directions d’avance, une parallèle à l’axe de l’outil et
une perpendiculaire à l’axe de l’outil avec deux CRP, chaque point est à l'intersection de trois plans:
un plan perpendiculaire à la direction d’avance et tangentiel à la pointe de coupe (point tangentiel),
un plan parallèle à la direction d’avance passant par le point tangentiel, ainsi que TRP (voir la
Figure 11).
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Figure 11 — Plaquette ronde avec deux CRP
3.6 Conception du logement
La position finale du logement doit être déterminée au moment de la conception de la plaquette.
Cette caractéristique doit être utilisée pour la soustraction du corps de l'outil. Pour donner la
possibilité d'utiliser des plaquettes avec des rayons de pointe différents, seule la pointe définissant
les dimensions fonctionnelles doit comporter le rayon de pointe. Les autres pointes sont conçues sans
rayon de pointe. Les dimensions fonctionnelles dépendent d’une plaquette de référence définie avec
un rayon de pointe défini.
La dimension du rayon de pointe doit correspondre à la détermination d'un rayon principal. Le Tableau 1
indique la dimension des rayons de pointe en fonction du cercle inscrit, comme indiqué dans la série
ISO 5610.
Ta
...