CAD/CAM-Software Mit Solidworks und Solidcam zu CNC-Technik auf höchstem Niveau

Von Gerald Scheffels

Wenn CNC-Bauteile besonders präzise oder sehr komplex sein müssen, dann kommt oft die PJK Feinmechanik GmbH ins Spiel. Dabei setzt das Unternehmen auf die flexible Fertigung mit einem Maschinentyp – und auf den Einsatz von Solidcam.

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Durchgängige CAD/CAM-Nutzung: PJK Peter Josef Klein Feinmechanik setzt bei der Highend-CNC-Bearbeitung auf Solidworks und Solidcam.
Durchgängige CAD/CAM-Nutzung: PJK Peter Josef Klein Feinmechanik setzt bei der Highend-CNC-Bearbeitung auf Solidworks und Solidcam.
(Bild: Peter Josef Klein Feinmechanik GmbH)

Der High-End-Bereich der CNC-Bearbeitung ist die Domäne von PJK Peter Josef Klein Feinmechanik GmbH aus St. Augustin. Das von Peter und Julian Klein in zweiter Generation geführte Unternehmen konzentriert sich auf die Komplettbearbeitung anspruchsvoller Bauteile u. a. für die Medizintechnik und die Biotechnologie, den Nahrungsmittelmaschinenbau und den allgemeinen Maschinenbau. Dabei werden unterschiedlichste Werkstoffe verarbeitet – von technischen Kunststoffen über Aluminium, Stahl und Edelstahl bis zu Inconel und Titan. Und es kommen leistungsfähige CAD/CAM-Werkzeuge zum Einsatz, wobei Solidworks und Solidcam seit vielen Jahren eine zentrale Grundlage bilden.

Ein Maschinentyp – hohe Flexibilität

Ein Blick in den „Shopfloor“ mag auf den ersten Blick überraschen: Wo andere CNC-Zerspanungsdienstleister stolz sind auf einen vielfältigen Maschinenpark, setzt PJK bewusst auf nur einen Maschinentyp – trotz der Vielfalt an Werkstoffen und Bauteilen. Peter Klein: „Wir verwenden für alle Fräsaufgaben nur die Bearbeitungszentren vom Typ DMG Mori DMU 60 eVo. Diese Maschinen sind sehr flexibel. Und was sie nicht fertigen können, das produzieren wir auch nicht.“

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Die Flexibilität wird noch dadurch gesteigert, dass sämtliche Bearbeitungszentren sowohl automatisiert als auch manuell beladen werden können. So kann PJK beispielsweise tagsüber kleine Stückzahlen bearbeiten und in der „mannlosen“ Nachtschicht größere Serien.

Der Vorteil dieses Konzeptes liegt auf der Hand. „Wir sind unschlagbar flexibel und fertigen sehr effizient, weil die Maschinenauslastung durchgängig hoch ist. Wir erfüllen mit ihnen auch höchste Ansprüche an die Präzision. Außerdem können wir kurze Lieferzeiten garantieren – das schätzen unsere Kunden“, erklärt Peter Klein.

Durchgängig programmieren und simulieren mit Solidcam

Auch bei der Programmierung und Simulation setzt PJK auf eine einheitliche und durchgängige Lösung. Julian Klein berichtet: „Seit vielen Jahren arbeiten wir grundsätzlich auf der Solidworks/ Solidcam-Plattform – sowohl beim Drehen und Fräsen von einfacheren Bauteilen als auch bei der Fünfachsbearbeitung von anspruchsvollen Komponenten.“

Ein weiterer Grundsatz: Programmiert wird immer offline. Das bietet, so Julian Klein, drei Vorteile: „Wir können ein sehr hohes Qualitätsniveau gewährleisten, weil wir wirklich sehr gute Programmierer haben. Die Simulation stellt sicher, dass wir schnell und fehlerfrei zum Serienteil kommen. Weil jedes Werkzeug in der Simulation abgebildet wird, können wir sicher sein, dass wir vom Start weg problemlos ,live‘ produzieren können. Und, drittens: Die Maschinen werden besser ausgelastet, wenn die Programmierung offline erfolgt.“

Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der CAD/CAM-Plattform im eigenen Haus setzt PJK nicht nur auf Solidworks und Solidcam, sondern seit mehr als zehn Jahren auch auf die Zusammenarbeit mit der DPS Software GmbH. Ulrich Klein, Account Manager CAM in der DPS-Niederlassung Dortmund: „Die regelmäßigen Gespräche mit PJK sind stets spannend und zielführend. Das Unternehmen ist sehr agil, bestens informiert und setzt immer wieder neue Solidcam-Module und technologisch aktuelle Postprozessoren ein – mit dem Ziel, immer an der Spitze der Technologie zu sein und Vorteile im Wettbewerb zu erlangen.“

Kurze Bearbeitungszeiten mit I-Machining

Zu den Solidcam-Tools, die PJK intensiv nutzt, gehört auch I-Machining. Diese Software optimiert den Werkzeugeingriffwinkel und die Schnittgeschwindigkeit über die gesamte Bearbeitung. Das Ergebnis: Die Maschinen fräsen effizienter und dadurch sehr viel schneller. Zugleich erhöhen sich die Werkzeugstandzeiten.

Julian Klein: „Unsere Programmierer entscheiden fallweise, ob sie dieses Tool einsetzen. Bei prismatischen 2D-Bauteilen kann es je nach Bauteilkontur sinnvoll sein, bei komplexen 3D-Teilen auf jeden Fall. Hier beschleunigt das optimierte Fräsen die Bearbeitungszeit ganz ungemein.“

Gute Basis für effiziente Präzisionsbearbeitung

PJK setzt mit der Kombination von universellen (und einheitlichen) CNC-Bearbeitungszentren und der Solidworks/Solidcam-Plattform auf eine gute Basis für die effiziente Präzisionsbearbeitung. Das ist der Geschäftsführung bewusst. Julian Klein: „Wir sind vollständig zufrieden. Wir können auch sehr komplexe Teile hoch präzise – mit Passungen bis herab in den µm-Bereich – in einer Aufspannung bearbeiten. Dazu leistet der durchgängige Informationsfluss auf Solidworks/Solidcam-Basis ebenso einen zentralen Beitrag wie der effiziente Workflow mit hochwertigen und standardisierten Maschinen.“

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Auf dieser Basis wird PJK kontinuierlich weiter die Prozesse auf der Maschinen- und der Softwareebene optimieren. Kürzlich hat das Unternehmen zum Beispiel eine „lernende“ Kalkulations-Software eingeführt. Peter Klein: „Wir geben die Bauteildaten ein und nach dem Abschluss des Auftrags die tatsächlichen Bearbeitungszeiten, die das System bei allen Folgeprojekten berücksichtigt. So werden die Kalkulationen immer präziser. Das funktioniert sehr gut.“ Aktuell stehen außerdem der Ausbau der (natürlich flexiblen) Automation auf der Agenda sowie die Nutzung weiterer Solidcam-Module.

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