CAD CAM CNC Produktion Fertigung

Moderne CAD-/CAM-Systeme haben die Fertigungswelt revolutioniert und die Bearbeitung geometrisch hochkomplexer Bauteile erheblich vereinfacht oder teilweise überhaupt erst möglich gemacht. Bild: Schuler

Willkommen in der schönen neuen Fertigungswelt: Das Bauteil wird schnell und komfortabel per CAD konstruiert, die Bearbeitungsstrategie per CAM-System generiert und der Post-Prozessor erstellt daraus das fertige Programm für die CNC-Steuerung der Maschine. Keine Frage: Moderne CAD-/CAM-Systeme haben die Fertigungswelt revolutioniert und die Bearbeitung geometrisch hochkomplexer Bauteile erheblich vereinfacht oder teilweise überhaupt erst möglich gemacht. So ist es auch kein Wunder, dass nahezu alle von der Produktion in einer Blitzumfrage befragten Unternehmen auf CAM-Systeme setzen.

„Den Kundenanteil, der ausschließlich an der Maschine programmiert, schätzen wir geringer als zehn %“, berichtet Dennis Janitza, Geschäftsführer bei der Kern Microtechnik GmbH in Eschenlohe. Ist die Programmierung direkt an der Maschine also Vergangenheit? „Nein“, berichtet Janitza, „immer mal wieder Kleinigkeiten werden sicherlich von 80 bis 90 % der Bediener direkt an der Maschine programmiert“. Auch Dr. Bernhard Bringmann, technischer Leiter bei der Schweizer Werkzeugmaschinenschmiede Starrag, berichtet, dass der Trend heute in allen Applikationen zur Verwendung von CAM-Systemen geht. Damit könne man komplexe Geometrien sicher fertigen. Hierdurch würden die Kosten für Ausschuss und Nacharbeit gesenkt. „Typische Geometrien bei Anwendungen für unsere Werkzeugmaschinen sind heute normalerweise so komplex, dass sie nicht an der Maschine programmiert werden können“, berichtet Bringmann. Durch die Simulationsmöglichkeiten könne man darüber hinaus auch den Einfahraufwand drastisch reduzieren. Die Programmierung an der Maschine sei eine Nischenanwendung, beispielsweise die Programmierung von einfacheren Drehoperationen vor der Fräsbearbeitung.

Klingt alles genial einfach, ist es aber nicht: „Die Erfahrung zeigt, dass es kaum Standard-Postprozessoren gibt, die absolut lauffähige CNC-Programme liefern. Meist sind die Programme zwar geometrisch fehlerfrei, aber beispielsweise stimmt der ein oder andere Schnittwert nicht“, berichtet Wilhelm Papp, Verantwortlicher für die CNC-Technologie bei der Mapal Gruppe in Aalen. Manchmal habe auch schlicht der Anwender eine bessere Bearbeitungsstrategie. „Deshalb werden die Post-Prozessoren von uns optimiert“, so Papp. Auch bei Mapal wird nahezu alles, was in die Fertigung geht, am CAM-System programmiert. Allerdings gebe es eine Besonderheit: „Wir schreiben Rohprogramme, die auf mehreren Maschinen lauffähig sind. Der Meister entscheidet dann in der Fertigung, auf welche Maschine das Programm kommt“, berichtet Papp. Erst danach werde es per Post-Prozessor für die CNC-Steuerung der entsprechenden Maschine übersetzt. So sei man flexibler und könne schneller reagieren. In anderen Firmen sei es dagegen üblich, in der Arbeitsvorbereitung das Programm gleich für eine bestimmte Maschine festzulegen. An der Maschine selbst werde so gut wie nie programmiert. „Höchstens ganz einfache Bauteile werden für spezielle Maschinen direkt an der Maschine programmiert. Beispiele für solche Ausnahmen sind der Werkzeugbau oder untergeordnete Abteilungen“, so Papp.

Fazit: Die CAD/CAM-Kette hat heute ein sehr hohes Niveau erreicht. Mit CAM-Systemen können sehr produktive Strategien gewählt werden. Es gibt Schnittstellen zu Werkzeugverwaltungen und Simulationsumgebungen, die die Kollisionssituationen automatisiert prüfen und die exakte Bearbeitungszeit voraussagen können. Mit speziellen Post-Prozessoren können alle spezifischen Maschinenfunktionen genutzt werden. Viele Werkzeugmaschinenhersteller verstehen sich dabei als Lösungsanbieter. Neben Maschinen, Vorrichtungen und Werkzeugen gehört dazu auch das Einfahren von kompletten CNC-Programmen.