ISO/ASTM DIS 52921

Additive manufacturing -- General principles -- Standard practice for part positioning, coordinates and orientation

Fabrication additive -- Principes généraux -- Pratique normalisée pour le positionnement, les coordonnées et l'orientation de la pièce

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/ASTM DIS 52921
ISO/TC 261 Secretariat: DIN
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2019-09-27 2019-12-20
Additive manufacturing — General principles — Standard
practice for part positioning, coordinates and orientation

Terminologie normalisée pour la fabrication additive — Systèmes de coordonnées et méthodes d'essai

ICS: 25.030
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This document is circulated as received from the committee secretariat.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2019
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ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO/ASTM International 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may be

reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on

the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below

or ISO’s member body in the country of the requester. In the United States, such requests should be sent to ASTM International.

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Published in Switzerland
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ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Coordinate systems for additive manufacturing machines with different build directions .1

4.1 Coordinate system for additive manufacturing with upwards z-positive build direction ..... 1

4.2 Coordinate system for additive manufacturing with downwards z-positive build

direction ........................................................................................................................................................................................................ 2

4.3 Coordinate system for additive manufacturing with horizontal z-positive build direction . 2

5 Rule for positive rotation ............................................................................................................................................................................. 3

6 Bounding box ........................................................................................................................................................................................................... 3

6.1 Bounding boxes and orientation ............................................................................................................................................. 4

7 Initial Build Orientation ............................................................................................................................................................................... 5

7.1 Variations of initial build orientation of parts with identical orthogonal notation

orientation .................................................................................................................................................................................................. 6

8 Orthogonal orientation notation ......................................................................................................................................................... 7

8.1 Bilateral symmetry .............................................................................................................................................................................. 8

8.2 Abbreviation of orthogonal orientation notation ..................................................................................................... 9

9 Representation of part location and initial build orientation .............................................................................. 9

10 Representation of part location and reorientation .......................................................................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................12

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ISO/ASTM DIS 52921:2019(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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso

.org/iso/foreword .html.

The committee responsible for this document is ISO/TC 261, Additive manufacturing, in cooperation

with ASTM Committee F42, Additive Manufacturing Technologies, on the basis of a partnership

agreement between ISO and ASTM International with the aim to create a common set of ISO/ASTM

standards on Additive Manufacturing.

This second edition of ISO/ASTM 52921 replaces first edition (ISO/ASTM 52921:2013), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:

— Terms and definitions that are included in ISO/ASTM 52900:2019 "Additive manufacturing —

General principles — Fundamentals and vocabulary" have been removed from this document and

instead referred to ISO/ASTM 52900;

— Since the list of terms and definitions have been removed from this edition, it is therefore not a

standard terminology anymore, and therefore it has been renamed so that the title describes the

actual content of the standard;

— The remaining normative content of the document including the annex have been consolidated into

one single normative document;

— Specifications of some aspects of initial build orientation and orthogonal orientation notation have

been integrated in the text body of the document;

— The coordinate system for additive manufacturing with horizontal z-positive build direction is

described and illustrated.
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ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
Introduction

Although many additive manufacturing systems are based heavily upon the principles of Computer

Numerical Control (CNC), the coordinate systems and nomenclature specific to CNC are not sufficient to

be applicable across the full spectrum of additive manufacturing equipment. This International Standard

expands upon the principles of ISO 841 and applies them specifically to additive manufacturing.

Although this International Standard is intended to complement ISO 841, if there should arise any

conflict, it is this International Standard shall have priority for additive manufacturing applications.

For any issues not covered in this International Standard, the principles in ISO 841 may be applied.

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
Additive manufacturing — General principles — Standard
practice for part positioning, coordinates and orientation
1 Scope

This document provides specifications and illustrations for the positioning and orientation of parts

with regards with coordinate systems and testing methodologies for additive manufacturing (AM)

technologies in an effort to standardize the method of representation used by AM users, producers,

researchers, educators, press/media, and others, particularly when reporting results from testing of

parts made on AM systems. Specifications included cover coordinate systems and the location and

orientation of parts. It is intended, where possible, to be compliant with the principles of ISO 841 and to

clarify the specific adaptation of those principles for additive manufacturing.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO/ASTM 52900:2019, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary

ISO 841:2001, Industrial automation systems and integration — Numerical control of machines —

Coordinate system and motion nomenclature
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/ASTM 52900 shall apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
4 Coordinate systems for additive manufacturing machines with different build
directions

The location and orientation of a part within the build volume shall be specified using coordinates in a

three-dimensional coordinate system. The coordinate system can be Cartisian or otherwise defined by

the machine manufacturer. Examples of different types of coordinate systems are illustrated in Figures

1, 2 and 3.
4.1 Coordinate system for additive manufacturing with upwards z-positive build
direction

A three-dimesnional Cartesian coordinate system located at the build origin for a generic additive

manufacturing process using upwards z-positive building direction, is illustrated as seen from the front

of the machine in Figure 1. This is the most common type of coordinate system and is used for processes

within all defined additive manufacturing process categories, though other types of coordinate systems

can be used for specific process solutions within some process categories.
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ISO/ASTM DIS 52921:2019(E)
Key
1 Build origin (0,0,0)
2 Build platform
3 Fron of machine

Figure 1 — Cartesian coordinate system for additive manufacturing with upward z-positive

building direction
4.2 Coordinate system for additive manufacturing with downwards z-positive build
direction

A three-dimensional Cartesian coordinate system located at the build origin for a generic additive

manufacturing process using downwards z-positive building direction, is illustrated as seen from

the front of the machine i
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/ASTM DIS 52921
ISO/TC 261 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2019-09-27 2019-12-20
Fabrication additive — Principes généraux — Pratique
normalisée pour le positionnement, les coordonnées et
l'orientation de la pièce

Additive manufacturing — General principles — Standard practice for part positioning, coordinates and

orientation
ICS: 25.030
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/ASTM DIS 52921:2019(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2019
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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)
ISO/ASTM DIS 52921:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................. iv

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................1

3 Termes et définitions .....................................................................................................................................1

4 Système de coordonnées pour machines de fabrication additive avec directions de

fabrication différentes ...................................................................................................................................2

4.1 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive vers le haut ....................................................................................................................................2

4.2 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive vers le bas ......................................................................................................................................2

4.3 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive horizontale ....................................................................................................................................3

5 Règle pour la rotation positive ...................................................................................................................4

6 Boîte englobante ..............................................................................................................................................4

6.1 Boîtes englobantes et orientation .............................................................................................................5

7 Orientation de fabrication initiale ............................................................................................................7

7.1 Variations de l’orientation de fabrication initiale de pièces ayant une notation

d’orientation orthogonale identique ........................................................................................................8

8 Notation d’orientation orthogonale ..........................................................................................................8

8.1 Symétrie bilatérale ....................................................................................................................................... 10

8.2 Abréviation de la notation d’orientation orthogonale .................................................................... 11

9 Représentation de l’emplacement de la pièce et de l’orientation de fabrication

initiale ............................................................................................................................................................... 11

10 Représentation de l’emplacement et de la réorientation de la pièce ........................................ 13

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 15

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO/ASTM International 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou un intranet, sans autorisation écrite soit de l’ISO à l’adresse ci-après,

soit d’un organisme membre de l’ISO dans le pays du demandeur. Aux États-Unis, les demandes doivent être adressées à ASTM

International.
ISO copyright office ASTM International
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700
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Publié en Suisse
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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................. iv

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................1

3 Termes et définitions .....................................................................................................................................1

4 Système de coordonnées pour machines de fabrication additive avec directions de

fabrication différentes ...................................................................................................................................2

4.1 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive vers le haut ....................................................................................................................................2

4.2 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive vers le bas ......................................................................................................................................2

4.3 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive horizontale ....................................................................................................................................3

5 Règle pour la rotation positive ...................................................................................................................4

6 Boîte englobante ..............................................................................................................................................4

6.1 Boîtes englobantes et orientation .............................................................................................................5

7 Orientation de fabrication initiale ............................................................................................................7

7.1 Variations de l’orientation de fabrication initiale de pièces ayant une notation

d’orientation orthogonale identique ........................................................................................................8

8 Notation d’orientation orthogonale ..........................................................................................................8

8.1 Symétrie bilatérale ....................................................................................................................................... 10

8.2 Abréviation de la notation d’orientation orthogonale .................................................................... 11

9 Représentation de l’emplacement de la pièce et de l’orientation de fabrication

initiale ............................................................................................................................................................... 11

10 Représentation de l’emplacement et de la réorientation de la pièce ........................................ 13

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 15

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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(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/iso/fr/avant-propos.html.

Le présent document a été élaboré par l’ISO/TC 261, Fabrication additive, en coopération avec

l’ASTM F 42, Technologies de fabrication additive, dans le cadre d’un accord de partenariat entre l’ISO et

ASTM International dans le but de créer un ensemble commun de normes ISO/ASTM sur la fabrication

additive.

Cette deuxième édition de l’ISO/ASTM 52921 remplace la première révision (ISO/ASTM 52921:2013),

qui a fait l'objet d'une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

— Les termes et définitions qui sont inclus dans l’ISO/ASTM 52900:2019 « Fabrication additive –

Principes généraux – Fondamentaux et vocabulaire » ont été supprimés du présent document et

remplacés par une référence à l’ISO/ASTM 52900 ;

— Comme la liste des termes et définitions a été supprimée de la présente édition, il ne s’agit plus d’une

terminologie normalisée et elle a de ce fait été renommée de sorte que le titre décrive le contenu réel

de la norme ;

— Le contenu normatif restant du document, annexe incluse, a été consolidé en un seul document

normatif ;
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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)

— Les spécifications de certains aspects de l’orientation de fabrication initiale et de la notation de

l’orientation orthogonale ont été intégrées dans le corps de texte du document ;

— Le système de coordonnées pour la fabrication additive avec direction de fabrication z-positive

horizontale est décrit et illustré.
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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)
Introduction

Bien que de nombreux systèmes de fabrication additive soient basés essentiellement sur les principes de

la Commande Numérique par Calculateur (CNC), les systèmes de coordonnées et la nomenclature

spécifiques à la CNC ne suffisent pas être applicables à la gamme complète des équipements de fabrication

additive. La présente norme internationale va au-delà des principes de l’ISO 841 et les applique

spécifiquement à la fabrication additive. Bien que la présente norme internationale soit destinée à être

complémentaire de l’ISO 841, s’il devait y avoir un conflit quelconque, la présente norme internationale

doit prévaloir pour les applications de fabrication additive. Pour tous les aspects non couverts par la

présente Norme Internationale, les principes de l’ISO 841 peuvent être appliqués.

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)
Fabrication additive — Principes généraux — Pratique
normalisée pour le positionnement, les coordonnées et
l'orientation de la pièce
1 Domaine d'application

Le présent document fournit des spécifications et des illustrations pour le positionnement et l’orientation

des pièces en considération des systèmes de coordonnées et des méthodes d’essai pour les technologies

de fabrication additive (FA) dans le but de normaliser la méthode de représentation utilisée par les

utilisateurs, les producteurs, les chercheurs, les enseignants, la presse/les médias et autres partenaires

de la FA, particulièrement lors de la communication des résultats d’essais de pièces réalisées sur des

systèmes de FA. Les spécifications comprises couvrent les systèmes de coordonnées ainsi que

l’emplacement et l'orientation des pièces. Il est prévu, dans la mesure du possible, d’assurer la conformité

aux principes de l’ISO 841 et de clarifier l’adaptation spécifique de ces principes à la fabrication additive.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences

du présent document. 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/ASTM 52900:2019, Fabrication additive — Principes généraux — Fondamentaux et vocabulaire

ISO 841:2001, Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Commande numérique des

machines — Système de coordonnées et nomenclature du mouvement
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO/ASTM 52900 doivent

s'appliquer.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes :

— Plateforme de consultation en ligne ISO : disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp/ui/fr/

— IEC Electropedia : disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
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ISO/ASTM/DIS 52921:2019(F)
4 Système de coordonnées pour machines de fabrication additive avec directions
de fabrication différentes

La localisation et l’orientation d’une pièce à l’intérieur du volume de fabrication doivent être spécifiées

en utilisant des coordonnées dans un système de coordonnées tridimensionnel. Le système de

coordonnées peut être cartésien ou défini différemment par le fabricant de la machine. Des exemples de

différents types de systèmes de coordonnées sont illustrés dans les Figures 1, 2 et 3.

4.1 Système de coordonnées pour fabrication additive avec direction de fabrication

z-positive vers le haut
Un système de coordonnées cartésien tridimensionn
...