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Zum perfekten Werkzeug mit einer 3D-CAD- und CAM-Komplettlösung

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Im 3D-Bereich ist sowohl bei CAD als auch bei CAM grundsätzlich VISI Modelling die Basis, die durch Module aufgabenspezifisch ergänzt wird. An den fünf Arbeitsplätzen der Konstrukteure ist dies das Schnitt- und Stanzwerkzeug-Modul VISI Progress (Abwicklung, Streifenlayout, Werkzeugaufbau), die Bauteilbibliothek, sowie jeweils eine Lizenz von VISI Blank (Zuschnittsberechnung) und Advanced Modelling (zielorientierte Verformung). An drei weiteren Arbeitsplätzen, die sich ebenfalls im Konstruktionsbüro befinden, ist VISI-CAM installiert, wo die NC-Programme zum Fräsen, Bohren (VISI Machining, Compass Technologie Drilling) und zum Drahterodieren (VISI Wire) generiert werden. Schumacher: „Seit letztem Jahr fräsen wir mit unseren neuen Hermle-Maschinen 5-achsig, simultan sowie mit angestellter Achse.” Der Umstieg sei viel besser als gedacht verlaufen, so der Firmenchef, auch weil man mit VISI die Möglichkeit habe, mit bereits vorhandenen 3-Achs-Programmen 5-achsig zu fräsen. „Das hat uns viele Vorteile gebracht, gerade bei unseren Trichterwerkzeugen, die viele Hinterschnitte haben.“

Programme entstehen automatisch

Bei der 2,5D-Bearbeitung der Platten entstehen bei Kunrath die NC-Programme inzwischen teilweise sogar automatisch. Schorr: „Seit wir hier die automatische Featureerkennung von VISI Compass einsetzen, benötigen wir bei der Programmierung von Bohrlöchern und Gewinden nur noch einen Bruchteil der Zeit.“ Bei (Bearbeitungs-)Features handelt es sich um Regelgeometrien, dies können wie bei Kunrath Bohrungen sein, aber auch Rundungen, Kanten oder Frästaschen, die im CAD-System als solches gekennzeichnet und sich zusätzlich beschreiben lassen. Diese Features werden vom Modul VISI Compass Technologie erkannt, interpretiert und so auf Basis der in einer Datenbank hinterlegten Fertigungsdaten die erforderlichen NC-Sätze automatisch erzeugt.

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Damit dies funktioniert, muss allerdings etwas Vorarbeit geleistet werden. Dies umfasst zum Beispiel das Erstellen von Regeln, die Compass mit den jeweils erkannten Features verknüpft – was wiederum eine gewisse Standardisierung der Abläufe erfordert. Trotz aktiver Unterstützung durch Men at Work, „ohne die wir die Einführung der Feature-Programmierung nicht so leicht gestemmt hätten”, wie Schorr betont, hätte man die geplanten Ziele etwas korrigieren müssen. „Wir haben hoch motiviert angefangen, um dann schnell festzustellen: Um Compass voll ausnutzen zu können, reicht die Anzahl der Werkzeugmagazinplätze unserer Maschinen nicht aus.“ Deshalb wird Compass aktuell nur für die Bohrprogramme verwendet, was aber alleine schon einen riesigen Fortschritt bedeuten würde, auch was die Sicherheit betrifft. Denn gegenüber der früheren Handeingabe von unzähligen x- und y-Koordinatenpunkten kämen Übertragungsfehler heute kaum mehr vor. „Mit Compass gibt es hier keinen Stress mehr.“

Exakt kalkulierte Angebote

Bereits in der Anfragephase kommt bei Kunrath VISI zum Einsatz. „Über das Streifenlayout und einen vorläufigen Methodenplan können wir, ohne schätzen zu müssen, innerhalb weniger Tage ein exakt durchkalkuliertes Angebot abgeben”, erklärt Günter Görgen und verweist auf die wichtige Rolle, die das Modul VISI Blank dabei spielt. Mit diesem Tool wird das vom Kunden angelieferte 3D-Modell per Finite Elemente Methode (FEM) virtuell flach gedrückt. So erhält man mit wenigen Mausklicks die benötigte 2D-Platine in der gewünschten Blechdicke, aus der sich der Materialbedarf des Teils ergibt. Mit der ‚abgewickelten‘ Platine wird mit VISI Progress dann das Streifenlayout erzeugt sowie die Anordnung und Anzahl der Umformstufen definiert. „So kommen wir sehr schnell zum vorläufigen Methodenplan, einschließlich der erforderlichen Presskraft.“

Nach Auftragsvergabe startet die eigentliche 3D-Konstruktion. Spätestens hier macht sich positiv bemerkbar, dass es sich bei VISI Modelling um einen sogenannten Hybrid-Modellierer handelt. Dahinter verbirgt sich die Fähigkeit, den – im 3D-CAD- und CAM-Bereich weitverbreiteten – Parasolid-Kern für die Volumenmodellierung mit der Flächenmodellierung zu kombinieren, was im Werkzeugbau ein wesentlich schnelleres und flexibleres Arbeiten ermöglicht. „VISI verzichtet nicht auf Parametrik, hat aber sozusagen die genau richtige Parametrik für den Werkzeugbau“, erläutert Marco Schorr. Bei der Konstruktion wird das Werkzeug sozusagen um das Streifenlayout herum aufgebaut. „Wir beginnen als Erstes mit den Wirkflächen im Rahmen einer vertieften Methodenplanung“, erklärt der Konstruktionsleiter und verweist auf wichtige Details wie den exakt richtigen Abstand zwischen den Stationen, der sich aus dem Vorschub ergibt und der möglichst gering sein sollte, um Verschnitt zu vermeiden. Dies erfordere viel Erfahrung und ließe sich durch Simulation noch weiter verbessern. Damit spricht Schorr ein Thema an, das bei Kunrath in letzter Zeit kräftig an Fahrt aufgenommen hat, gemeint ist die Simulation von ein- oder mehrstufigen Blechumformprozessen. „Wir simulieren inzwischen alle Umformstufen und sehen deshalb sofort, ob sie funktionsfähig sind und die Blechdicke des eingezogenen Bauteils überall innerhalb der Toleranz liegt.“

Die bei VISI äußerst praxisgerechten 3D-CAD-Module für Stanz- und Umformwerkzeuge sowie die sehr enge Verzahnung mit dem CAM-Bereich zum Fräsen und Erodieren seien echte Pluspunkte, auf die man keinesfalls mehr verzichten wolle, sagt Marco Schorr abschließend. Dem stimmt auch Thomas Schumacher zu. „VISI ist im Werkzeugbereich extrem produktiv”, so der Kunrath-Geschäftsführer, der selbst eine Zeit lang mit Catia konstruiert hat. „Wenn wir heute dieselben Aufgaben mit einem komplexen CAD-System wie Catia machen würden, müssten wir in der Werkzeugkonstruktion 50 % mehr Mitarbeiter einstellen.“ Geschäftsführer Günter Görgen lobt zudem das Bedienkonzept. „Wir haben zahlreiche Mitarbeiter, die aus dem Werkzeugbau kommen und täglich mit dem System arbeiten. Bei uns war noch niemand überfordert beim Erlernen von VISI.“

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