Hohe Systemansprüche in der Strukturteilefertigung

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

CAD/CAM-Dienstleistungen als Geschäftsbereich

Die von Joachim Schardt geleiteten CAD/CAM-Dienstleistungen sind bei Aircraft Philipp ein Geschäftsbereich, der 2004, zwei Jahre nach der Catia-Einführung, gegründet wurde und heute etwa zehn Prozent vom Umsatz ausmacht. «Wir erstellen NC-Programme für unsere Kunden in der Luft- und Raumfahrtindustrie und bieten Dienstleistungen rund um Catia V5 NC an - Software-Entwicklung, -Schulungen und Beratung», fasst Schardt zusammen.

Anlässlich der im Jahr 2002 erforderlichen Software-Schulungen begann Aircraft Philipp, mit dem Nürnberger Dassault-Systèmes-Partner Encad Consulting zusammenzuarbeiten.

Vorteile beim Datenaustausch im Änderungsfall

Zu den Kunden von Aircraft Philipp zählen unter anderem Airbus, EADS Military Aircraft, Eurocopter Deutschland, Liebherr Aerospace und MTU Aero Engines; allesamt Anwender von Catia V5. Der Zulieferer kann flexibel auf die Anforderungen seiner Kunden reagieren, weil er die nativen CAD-Daten verarbeitet. Das bringt Vorteile beim Datenaustausch im Änderungsfall, gerade bei neuen und zeitkritischen Projekten. So kann auf fehleranfällige Schnittstellen ebenso verzichtet werden wie auf neutrale Datenformate mit reduzierter Modellintelligenz, in denen meist wichtige Informationen fehlen. Bei neuen Entwicklungsprojekten startet der Zerspanungsdienstleister bereits mit der NC-Programmierung, wohl wissend, dass es noch Bauteiländerungen geben wird. Schardt: «Indem wir Catia nutzen, können wir Bauteiländerungen schnell und flexibel umsetzen. Das ist für uns ein ausserordentlich wichtiger Aspekt.»

Komponenten-Bibliothek für Aufspannvorrichtungen

Als reines Fertigungsunternehmen stellt Air-craft Philipp vorwiegend Strukturteile her, das heisst Flugzeugzellen und Triebwerksteile. Aber im NC-Umfeld werden zum Beispiel die Aufspannvorrichtungen selbst konstruiert - natürlich in 3D. Die elf CAD-Anwender bei Aircraft Philipp haben sich hierzu eine Komponenten-Bibliothek angelegt, die es ihnen ermöglicht, einfach und schnell mit Catia-Assembly-Design die komplette Aufspannvorrichtung inklusive aller Rohteile, Spanner und Schrauben zu modellieren. Aus dem Modell wird eine exakte Zeichnung abgeleitet, die es dem Maschinenbediener erlaubt, die Teile schnell und prozesssicher aufzuspannen. Soll zukünftig nochmals das gleiche Teil gefertigt werden, können die Mitarbeiter jederzeit auf die Dokumentation zurückgreifen.

Eigene Werkzeug-Kataloge entwickelt

«Ein wichtiger Aspekt bei uns im Hause ist das Werkzeugwesen. Hierzu haben wir - auf den Catia-Mitteln basierend - eigene Werkzeugkataloge entwickelt, die wir im CAD-System nutzen können», erklärt Schardt. «Aus Catia heraus erzeugen wir die NC-Dokumentation, unsere Aufspannzeichnungen und unsere Freigabeprozesse. Catia ist daher ein wesentlicher Bestandteil unserer Prozesskette.»

Dokumentation der Prozesse unverzichtbar

Die Luft- und Raumfahrtbranche stellt hohe Qualitätsanforderungen an die Komponenten, die von Zulieferern kommen. Catia V5 NC unterstützt Aircraft Philipp darin, sichere und stabile Prozesse auf den Fertigungsmaschinen ablaufen zu lassen, insbesondere für den mannlosen Betrieb über Nacht. «Schliesslich bekommen wir die Zulassung als Luftfahrt-Zulieferer nur, wenn wir eine saubere Prozesskette von der Konstruktion über die NC-Programmierung bis in die Werkstatt vorweisen können», sagt Schardt. «Es muss nachvollziehbar sein, mit welchem Programm was gefahren worden ist, wer was freigegeben hat - die Nachvollziehbarkeit und die Dokumentation der Prozesse ist für uns als Luftfahrtzulieferer das A und O», unterstreicht der CAD/CAM-Leiter.

Nur Praktiker arbeiten mit Catia NC

Für Schardt ist es besonders wichtig, dass alle Mitarbeiter, die mit Catia V5 NC arbeiten, zuvor selbst Erfahrungen an Bearbeitungszentren sammeln konnten. Er stellt niemanden ein, der diese Erfahrungen nicht vorweisen kann. «Wenn jemand ein NC-Programm erzeugen möchte, muss er wissen, wie sich die Maschine verhält, mit welchen Zustellwinkeln und welchen Technologieparametern der Fräser gefahren werden kann und wie Werkzeuge sowie Materialien aufgespannt werden.»

Aus diesem Grund sind die Catia-V5-Anwender beim Zulieferer keine Maschinenbau-Ingenieure, sondern haben in der Regel eine Lehre zum Zerspanungsmechaniker und eine weitergehende Ausbildung als Techniker oder Meister absolviert. Die Eigenschaften der Luftfahrtwerkstoffe wie Aluminium und Titan und die Besonderheiten der Maschinenstrategien - all dies ist Erfahrungswissen, das die Catia-NC-Programmierer aus der Praxis heraus aufbauen müssen, um optimale Prozesse gestalten zu können.

Grosse Schnitttiefen und Zustellraten

Im Gegensatz zum Stahl, wo in der Regel mit dem Hochgeschwindigkeitsfräsen gear-beitet wird - das heisst mit geringen Schnitttiefen und niedrigen Zustellungen - wird beim Luftfahrtzulieferer vorwiegend das High-Performance-Fräsen (HPC) angewandt. Die Maschinen gehen mit grossen Schnitttiefen und grossen Zustellraten in das Material. «Unsere Maschinen haben Spindelleistungen bis zu 70 Kilowatt und diese werden auch teilweise beim Schruppen benutzt», erklärt Schardt. HPC umfasst dabei nicht nur den Zerspanvorgang, sondern bindet alle an der Produktion beteiligten Faktoren ein. Ziel ist es, die Produktivität und Prozesssicherheit insgesamt zu steigern.

Fräsaufgaben mit ganz besonderer Bedeutung

Aircraft Philipp gehört weltweit zu den ersten Unternehmen, die 2004 mit Catia V5 NC ein komplexes mehrspindeliges und mehrkanaliges Dreh/Fräszentrum programmiert haben, um daran fünfachsig simultan zu arbeiten. Der Maschinenhersteller hat erst durch Aircraft Philipp erfahren, dass dies möglich ist und daraufhin seine Maschine für solche komplexen Anwendungen optimiert. Schardt erläutert: «Primär geht es darum, mit dieser Technologie Impeller, Blisks und Turbinenschaufeln zu fräsen. So etwas zu können, ist sozusagen das Sahnehäubchen der Luft- und Raumfahrtbranche. Für uns ist es von ganz besonderer Bedeutung, dass wir solche anspruchsvollen Bearbeitungsstrategien mit Catia V5 NC umsetzen können.»

AutorThomas Otto

InformationDassault Systemes (Schweiz) AGEuropastrasse 308152 GlattbruggTel. 044 874 20 00Fax 044 874 20 09dach.info@3ds.com www.3ds.com

AnwenderAircraft Philipp GmbH & Co. KGGewerbestrasse 12-14D-83236 Überseewww.aircraft-philipp.com

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