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Mit Skillmanagement gegen den Fachkräftemangel

Wege aus dem Fachkräftemangel mit KI-basierter App

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MM Award zur AMB 2022: Bewerbungsphase endet in wenigen Tagen

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Neuartiger Sensor schützt Pumpen vor Gasblasen

Pneumatischer Greifer: Flexibles und robustes Kraftpa­ket

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Schneiden mit Druckluft senkt Betriebskosten

SPF 2021: Der Blechbearbeiter aus der Linth-Ebene

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Brütsch/Rüegger Tools: Komplettservice für Uhrenindustrie

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Smartes Kalkulationstool für schnelle und präzise Offerten

Neue Sauger und über 100 Zubehöre für die Lebensmittelindustrie

Aktuelle Beiträge aus "Medizintechnik"

Trends und Herausforderungen der Medizintechnik

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Gabelhochhubwagen mit Plattform ergänzt UT-Serie von Hyster-Yale

BIG KAISER bietet Garantie #Unlimited

Aktuelle Beiträge aus "Software"

Siemens: CNC als Software simulieren

Hard- und Softwarelösungen von Schneider Electric

Moderne IIoT-Vernetzung: Was sie bringt und wie sie gelingt

proAlpha: Update für ERP-Systeme

Open Mind: CAD/CAM für Medizintechnik

Mit CAD/CAM-Systemen erfolgreich Automatisierungen und Prozessoptimierungen in der Medizintechnik verwirklichen

Aktuelle Beiträge aus "SMM-Spezial"

Schweizer Qualitätszulieferer 2021: IBOR AG

Schweizer Qualitätszulieferer 2021: Indel AG

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Individuelle Lösungen im Maschinenbau

Der Blechverarbeiter Paul Kauth GmbH & Co. KG, Denkingen, fertigt an seinem Standort Frittlingen im eigenen Werkzeugbau bis zu 6000 mm lange Folgeverbundwerkzeuge mit bis zu 50 Umformstationen. Das gelingt allein mit einem ausgereiften CAM-System wie SolidCAM.

Der Blechverarbeiter Paul Kauth bezog bis vor einigen Jahren Stanz- und Umformwerkzeuge von externen Unterlieferanten. Mitte des Jahres 2012 übernahm man einen Werkzeugbau aus einer Insolvenz. Nachfolgend investierte man dort umfassend. Aktuell beschäftigt der Werkzeugbau in Frittlingen 17 Mitarbeitende. Sie konstruieren Werkzeug, erstellen die NC-Programme, fertigen in der Werkstatt mit allen üblichen Fertigungsverfahren die Komponenten und montieren die Umformwerkzeuge. «Die Kauth Werkzeugbau GmbH wird als eigenständiges Unternehmen geführt, arbeitet derzeit aber zu 100% für die Muttergesellschaft», berichtet dazu Betriebsleiter Alexander Schläfle.

Bereits vor zehn Jahren investierte der Blechverarbeiter Paul Kauth strategisch für das CAD-System SolidWorks. Das CAM-System SolidCAM ist darin nahtlos integriert. So arbeitet die Software in beiden Anwendungen mit dem gleichen Kern, gleicher Benutzeroberfläche sowie voll assoziativen Verbindungen von CAD-Modell und Werkzeugwegen. Deshalb gelangen die Informationen und Daten direkt von der Konstruktion in die CAM-Programmierung und anschliessend über den Postprozessor an die NC-Maschinen. «Ohne CAM ginge es nicht mehr bei uns», betont Alexander Schläfle. Die CAM-Software SolidCAM enthält Routinen für nahezu sämtliche Bearbeitungsverfahren. Dazu gehören 2,5-D- und 3-D-Fräsen, die Mehrseitenbearbeitung mit angestellten Achsen, die simultane 5-Achs-Bearbeitung, Drehen, Drehfräsen und Fräsdrehen. Um besonders wirtschaftlich und effizient fräsen zu können, lässt sich das Verfahren «iMachining» programmieren. Für den Werkzeugbau vorteilhaft kann man auch NC-Programme mit dem Modul Dcamcut zum Drahterodieren generieren. Darüber hinaus übernimmt die CAM-Software administrative und organisatorische Aufgaben, zum Beispiel die Verwaltung der NC-Programme, die Ausgabe über ein DNC-Netzwerk, die Werkzeugverwaltung (in Verbindung mit TDM).

Wegen dieser umfassenden Integration sind die Nutzer in Frittlingen von den Vorteilen der CAM-Software überzeugt. «Schon das Vorläuferunternehmen hatte diese Software im Einsatz. Man hat dann hier zunächst einmal damit weitergemacht und dabei festgestellt, dass man mit dem System gut arbeiten kann», berichtet Alexander Schläfle. Wesentlich später, im Jahr 2015, als man mit einer eigenen Produktion begann, urteilte und entschied man erneut über die Vor- und Nachteile unterschiedlicher CAM-Systeme. Für Alexander Schläfle stand allerdings fest, dass nur ein System mit Integration der CAD-Software SolidWorks infrage käme. Deshalb entschieden sich die Konstrukteure und die NC-Programmierer schliesslich für das Duo aus Solid­Works und SolidCAM.

DPS-Software: Vom CAD direkt ins ERP

CAD-Daten effizient durchgängig nutzen

Der Prozess im Werkzeugbau beginnt damit, dass die Kollegen aus dem Produktionsbetrieb in Denkingen ein zu fertigendes Bauteil präsentieren. Neben allgemeinen Erklärungen dazu stehen dann bereits die Geometriedaten im Format der CAD-Software zur Verfügung. Der Konstrukteur entwickelt daraus einen Methodenplan und einen Vorschlag, wie das Streifenlayout aussehen soll. Hilfreich an der Stelle ist auch das Softwaremodul Logopress vom Softwarespezialisten DPS Software, das925364 ebenfalls in der CAD-Software integriert ist. Es unterstützt die Werkzeugkonstruktion, das Streifenlayout, die Abwicklung sowie auch die Freiformabwicklung. Auf Basis der Daten und Vorinformationen zum Fertigen der Blechteile kalkulieren die Werkzeugbauer und erstellen ein Angebot. Denn der Werkzeugbau gehört zwar zur Unternehmensgruppe Kauth, wird aber eigenständig geführt. «Würden unsere Preise nicht stimmen, wären wir beispielsweise viel teurer als der Wettbewerb, bekämen wir auch den Auftrag nicht», erläutert Alexander Schläfle.

Nach der Freigabe wird das Werkzeug in der Konstruktionssoftware SolidWorks aufgebaut. Bei einem Fertigstellungsgrad von 80 Prozent gibt es einen Kontrollschritt. Dabei beurteilen die Auftraggeber in Denkingen die bisherigen Ergebnisse in einer «Art Vorabnahme», wie Alexander Schläfle sagt.

Nach der Freigabe werden die Werkzeuge fertig konstruiert. Bei der folgenden endgültigen Abnahme werden die einzelnen Umformstationen detailliert betrachtet und beurteilt. Sind der Konstruktionsprozess und die Freigabe beendet, werden noch die Zeichnungen der Einzelteile abgeleitet.

Nun folgt dem Konstruktions- der Fertigungsprozess. Die Daten gelangen zum Programmiersystem SolidCAM. Aktuell arbeitet der Werkzeugbau mit fünf CAM-Arbeitsplätzen, davon drei für Konstruktion, zwei für CAM-Programmierung zur Fräsbearbeitung. Ohne Daten umständlich übertragen zu müssen, kann der NC-Programmierer unverzüglich seine Arbeit beginnen. Er wählt lediglich das Icon «CAM». Dann stehen ihm sämtliche benötigten Arbeitsleisten zur Verfügung und er kann beginnen. Zusätzlich steigert die Effizienz, dass alle Maschinen und Werkzeuge in Bibliotheken hinterlegt sind. Der Bediener zieht sie einfach in die Arbeitsebene und setzt sie ein. Das geht nicht nur schnell, sondern erlaubt hernach auch eine vollständige Simulation. Dabei werden mögliche Kollisionen, beispielsweise mit dem Arbeitstisch, dem Spannstock oder dem Werkzeughalter, erkennbar. «Spätestens beim 5-Achs-Fräsen muss simuliert werden. Die möglichen Bewegungen sind so komplex, dass sie nicht mehr vom Bediener übersehen werden können», berichtet Alexander Schläfle. Mit der Software SolidCAM erstellen die Werkzeugbauer in Frittlingen NC-Programme zum Fräsen und Bohren überwiegend für Bearbeitungszentren von Hermle. Dank der Postprozessoren von DPS Software gelangen die Daten problemlos an die Maschinen. Die am Ende resultierenden Genauigkeiten «reichen aus», wie der Betriebsleiter versichert, um auch anspruchsvolle Einzelteile für Werkzeuge zuverlässig zu fertigen.

Seit einigen Jahren bieten CAM-Hersteller spezielle Programme für die Schruppbearbeitung im Gleichlauffräsen. Eines davon ist iMachining von SolidCAM. Dieses Modul generiert automatisch NC-Programme zum Hochgeschwindigkeitsfräsen, zum Schruppen, zum Schruppen von Restmaterial und zum Grobschlichten prismatischer und flächiger 3D-Werkstücke. Die Software nutzt die 3D-Rohmodelldaten und die CAD-Geometrie des fertig bearbeiteten Bauteils für die Dateneingabe beim Programmieren dieser Fertigungsprozesse. Die weiteren Programmierprozesse erledigt die Software automatisch. Das gelingt allerdings nur durch die in der Datenbank hinterlegten Angaben. Dazu gehören die Werkzeug-, die Werkstoff- (viele sind schon im System vorgehalten, andere können ergänzt werden) und die Maschinendaten. Aus allen diesen Angaben erstellt iMachining ein Hochgeschwindigkeits-CNC-Programm. Der innovative Algorithmus des Systems sorgt dafür, dass immer das gleiche Spanvolumen pro Fräszahn abgetragen wird. Somit wird das Werkzeug optimal ausgelastet, aber nicht überlastet. Ein insgesamt sehr grosses Spanvolumen pro Zeiteinheit lässt sich verwirklichen. Das ermöglicht – abhängig von Werkstückgeometrien und Dynamik der Bearbeitungszentren – um bis zu 70 Prozent kürzere Bearbeitungszeiten. Zudem schont das Verfahren iMachining die Werkzeuge. Speziell bei schwer zerspanbaren Werkstoffen verlängert das deren Standzeiten auf das Zwei- bis Dreifache. Im Werkzeugbau bei Paul Kauth nutzen die Fertigungstechniker diese Vorteile allerdings nicht durchgängig. «Wir nutzen für das schnelle Schruppen auch so genannte Hochvorschubfräser, die ebenfalls sehr produktiv sind und eine Alternative darstellen», sagt dazu Alexander Schläfle. Über die endgültig gewählten Fräsprozesse entscheidet der CAM-Programmierer nach seiner Erfahrung.

Wie die Zerspanungsfachleute in Frittlingen bestätigen, sind sie mit der Software SolidCAM rundum zufrieden. Gleiches gilt auch für die Betreuung durch Spezialisten der DPS Software. Dazu erläutert Betriebsleiter Alexander Schläfle: «Es ist von grossem Vorteil, dass DPS so servicestark ist. Wenn wir Hilfe brauchen, erhalten wir diese sehr schnell, innerhalb von Stunden. Wenn wir neue Maschinen bekommen, kümmert sich DPS vorbildlich um die Postprozessoren, so dass wir sehr bald in Produktion gehen können.» - kmu - SMM

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Tebis: CAD/CAM im Werkzeugbau

Mit smart factory deutlich flexibler produzieren

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