So sieht erfolgreiches 5-Achsen-Fräsen aus

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Meissner AG

5-Achsen-Programmieren leicht gemacht

Ein häufig genanntes Argument gegen die fünfachsige Bearbeitungsweise sind ihre komplexen Bewegungen, die sich mit den Augen kaum nachvollziehen lassen. Sie würden eine äusserst schwierige Programmierung erfordern, so die landläufige Meinung. Doch Thorsten Koch, Gruppenleiter CAM bei der Meissner AG, schmettert dies ohne Zögern ab: «Das Programmieren ist nicht aufwändiger als beim 3-Achsen-Fräsen. Zumindest dann nicht, wenn man das richtige Programmiersystem einsetzt.»

Meissner verwendet seit 1996 das CAD/CAM-System WorkNC von Sescoi. Schon damals konnten die einfache Handhabung des Systems und die hohe Prozesssicherheit durch kollisionsfreie Fräsbahnen überzeugen. «In den letzten 15 Jahren hat sich in der Konstruktion und Zerspanung viel verändert», bemerkt Thorsten Koch. «Aber WorkNC hat mit allen Innovationen Schritt gehalten.» Mittlerweile besitzt Meissner 16 WorkNC-Lizenzen, davon 9 für die 5-Achsen-Bearbeitung. Zusätzlich nutzt das Werkzeugbau-Unternehmen 16 Lizenzen für den WorkNC-Viewer. Der für den Fertigungsbereich verantwortliche Reinhard Hackler erläutert: «Wir haben an allen Maschinen Laptops aufgestellt, auf denen die Maschinenbediener den Viewer und damit die Bauteilzeichnungen samt Fräsbahnen aufrufen können. So können sie sich ein detailliertes Bild von der anstehenden Bearbeitung machen. Ein Bearbeitungsblatt und den Aufspannplan gibt es zwar noch immer, aber der Papieraufwand hat sich gewaltig reduziert. Bei unseren Mitarbeitern sind die Viewer sehr gut angekommen.»

Der schnelle Weg zum sicheren 5-Achsen-Programm

Die Basis für die Programmierarbeit wird in der Konstruktion gelegt. Dort arbeitet das Unternehmen mit den drei führenden CAD-Systemen Catia, Siemens NX (früher Unigraphics) und Pro Engineer. Die Übernahme der 3D-Daten in WorkNC ist so problemlos und bedienerfreundlich wie das Programmieren selbst. Dabei sind die Neuprogrammierungen laut CAM-Leiter Thorsten Koch fast ausschliesslich fünfachsig: «WorkNC bietet dafür mit der 5-Achsen-Software beste Voraussetzungen. Sie besteht im Wesentlichen aus zweierlei Modulen – dem direkten 5-Achsen-Programmieren und dem sogenannten Auto5.»

Letzteres ist ein Highlight im CAD/CAM-System, das aus existierenden 3-Achsen-Programmen automatisch 5-Achsen-Fräsbahnen generiert. Bei der Umwandlung genügt es, die gewünschte Werkzeuglänge und den Halter einzugeben. Dann rechnet die Software die Fräsbahn automatisch so um, dass eine kollisionsfreie fünfachsige Fräsbahn zustande kommt. Hierbei wird auch die Maschinenkinematik berücksichtigt, da alle Maschinen in ihren Dreh- und Schwenkwinkeln begrenzt sind.

Thorsten Koch lobt zudem diverse praxisnahe Funktionen wie zum Beispiel WorkNC Check & Go. Diese dient dazu, die Verfahrbewegung der jeweiligen Maschine unter Berücksichtigung der berechneten Fräsbahnen sowie der Positionierung des Teils auf dem Tisch zu überprüfen und darzustellen. Sowohl die Achsanstellungen der 3+2-achsigen wie fünfachsigen Bearbeitung als auch die Maschinenkinematik werden auf Verlassen des Verfahrbereichs geprüft. Würde eine Endschalterposition erreicht werden, was ein unerwünschtes Umspannen des Werkstücks zur Folge hätte, kann sich der Anwender von WorkNC Check & Go automatisch eine andere, optimale Positionierung des Werkstücks berechnen lassen. In vielen Fällen kann man sich dann das Umspannen ersparen.

Neue Soft- und Hardware beschleunigt den Rechenprozess

«Ein solches Tool haben die wenigsten Programmiersysteme zu bieten», ergänzt CAM-Fachmann Thorsten Koch. «Ähnlich verhält es sich mit der Visualisierung.» Mit WorkNC 5-Achsen lassen sich ohne zusätzliche Softwareprogramme 3-, 3+2- oder 5-Achsen-Fräsbahnen zusammen mit der Kinematik der gewählten Maschine visualisieren. Die Simulation findet zwischen Fräsbahnberechnung und Postprozessorlauf statt. Zudem erkennt und kennzeichnet sie mögliche Kollisionen zwischen den verschiedenen beweglichen Elementen (Werkstück, Werkzeug, Halter, Maschinenköpfe ...). Die CAM- und Werkstatt-Verantwortlichen sind sich einig: «Gerade bei neuen, komplexen Fräsprogrammen gibt uns diese Simulation hohe Sicherheit, was den gesamten Fräsprozess anbelangt.»

Thorsten Koch weist noch auf einen weiteren wesentlichen Faktor hin: «Die 5-Achsen-Programme sind natürlich mächtig, so dass die – mannlosen – Berechnungszeiten entsprechende Zeit dauern können. Darum ist es unerlässlich, soft- und hardwaretechnisch auf dem aktuellen Stand zu sein.» Meissner setzt daher die neueste WorkNC-Version V21 ein, die es auch als 64-Bit-System gibt. Damit beseitigte Sescoi das früher bestehende Problem mit grossen Geometrien. Thorsten Koch bestätigt: «Wir haben solch grosse Programme mit der 64-Bit-Version getestet und durften feststellen, dass jetzt alles tadellos funktioniert. Wenn man die Software WorkNC V21, die auch Parallelberechnung beherrscht, auf einem leistungsstarken PC mit vier oder acht Kernen betreibt, ist das eine super Sache. So macht Programmieren richtig Spass.» <<

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