Leseprobe AUTOCAD & Inventor Magazin 2013/04

mechanik
beitungsvorgänge ausgewählt. Vor dem ersten
Einsatz muss jedes Werkzeug samt Halterung
natürlich definiert und im System hinterlegt
werden. „Das funktioniert ganz einfach“, erläutert
Marco Miersemann, Anwendungstechniker
bei Cimatron. „Sie wählen eine vorgegebene
Grundform und passen deren Größe an die
realen Werkzeuge an oder definieren eine beliebige
Werkzeugform durch 2D-Geometrie, den
Rest erledigt das Programm.“ Hat der Anwender
bereits ein anderes Virtual-Gibbs-Modul im
Einsatz, kann er auf die bereits gespeicherten
Werkzeuge zurückgreifen. Der Programmierer
kombiniert das Werkzeug dann nur noch über
Drag & Drop mit dem Bearbeitungsverfahren
und legt den Bearbeitungsbereich fest. Ebenso
wie die Werkzeuge lassen sich auch Bearbeitungsmuster,
die Spindeldrehzahl, Vorschub,
Kühlung und weitere Parameter enthalten,
speichern und bei Bedarf wiederaufrufen.
Einfache Bearbeitungsgänge wie Drehen
oder Fräsen kann ein erfahrener Programmierer
direkt an der Maschinensteuerung definieren.
Anders sieht es aus, wenn der Teileproduzent
beispielsweise eine Anlage mit B-Achse nutzen
will, um die Verschneidung zweier Bohrungen
im Inneren eines Werkstücks zu entgraten. Zum
Programmieren des dafür nötigen dreiachsigen
Werkzeugwegs ist die CAM-Software unabdingbar.
Virtual Gibbs MTM ist in der Lage, die
B-Achse wie auf der Maschine in jede beliebige
Position zu schwenken und so auch hinterschnittige
Bearbeitungen darzustellen. Auch
bei der Drehkontur- oder der Restmaterialerkennung
ist die Unterstützung durch das Programm
unentbehrlich, ebenso beim Programmieren
des balancierten Drehens und von
Rotationsfräsbewegungen.
Ein weiteres Argument für den Einsatz von
Multi-Task-Bearbeitungszentren ist die mannlose
Produktion. Dafür müssen auch die nicht
Material abtragenden Vorgänge automatisiert
werden. Virtual Gibbs MTM ist dafür ausgelegt;
es kann das Beladen mittels Stangenlader, das
Herausziehen des Teils mittels Gegenspindel
und das Entnehmen der fertigen Teile in das
Steuerprogramm einfügen und in maschinenlesbare
Befehle umwandeln.
Prozessablauf optimieren
Bei MTM-Bearbeitungszentren bewegen sich
mehrere Werkzeugeinheiten gleichzeitig in
einem knapp bemessenen Arbeitsraum. Damit
es nicht zu Kollisionen kommt, müssen Bearbeitungsschritte
und Vorgänge synchronisiert, das
heißt, zu einem zeitlich und organisatorisch
optimierten Gesamtprozess zusammengefügt
werden. Bei zwei Spindeln und zwei Revolvern
ist das noch vergleichsweise übersichtlich, doch
das ändert sich schnell, wenn ein dritter oder
vierter Revolver, eine B-Achse oder weitere Spindeln
hinzukommen. Hier entlastet Virtual Gibbs
MTM den Programmierer mit einem Synchronisationsmanager,
der die Kanäle zeitlich nebeneinander
darstellt. Durch Verschieben der einzelnen
Bearbeitungsvorgänge lassen sich unnötige
Werkzeugwechsel oder Stillstand eines
Revolvers vermeiden und so die Gesamtbearbeitungszeit
verkürzen. Das ist aber nicht so
einfach, wie es klingt. Miersemann beschreibt,
worauf es ankommt: „Wollte man beispielsweise
an der Hauptspindel mit dem unteren Revolver
eine Drehbearbeitung und gleichzeitig mit
dem oberen eine Fräsbearbeitung ausführen,
gäbe es Bruch, denn beim Fräsen darf sich das
Werkstück nicht drehen.“ Die Software reagiert
auf einen solchen Programmierversuch mit
einer Warnung, die erst verschwindet, wenn
man beide Vorgänge durch eine Wartemarke
trennt und nacheinander ablaufen lässt.
Bevor die (Serien-)Fertigung aufgenommen
werden kann, kommt der spannende
Moment des Probelaufs, der eventuelle Kollisionen
zutage fördert. Den könnte man auf
Sicherheit wird groß geschrieben: Kollisionsdarstellung von zwei Werkzeugeinheiten mittels Warnton, Körperblitz
und Protokoll.
Bild: Cimatron
der Maschine vornehmen, allerdings führen
Programmierfehler hierbei unweigerlich zu
Schäden, die teure Reparaturen und Produktionsausfälle
nach sich ziehen. Erheblich kostengünstiger,
aber ebenso effektiv ist die
Simulation des Gesamtprozesses in Virtual
Gibbs MTM. Der komplette Fertigungsablauf
lässt sich hier nicht nur separat, sondern auch
mit der Maschine im Hintergrund realitätsnah
darstellen – einschließlich solcher Bewegungsabläufe
wie der Werkstückübergabe
von der Haupt- auf die Gegenspindel, bei der
gleichzeitig die Synchronität der C-Achse kontrolliert
wird. Die dafür benötigten Maschinendaten
sind im Programm hinterlegt. Ebenso
wichtig für die spätere präzise Fertigung der
Teile ist die so genannte Bearbeitungsanalyse.
Sie überprüft, ob das simulierte Teil mit dem
Original übereinstimmt oder ob ein Arbeitsschritt
fehlt oder infolge eines negativen Aufmaßes
zu viel Material entfernt wird. Diese eingebaute
Sicherheit kann unnötigen Ärger und
vor allem unnötige Kosten ersparen.
Umsetzung an der Maschine
Damit die Produktion an der Maschine gestartet
werden kann, werden die CAM-Daten mittels
eines maschinenspezifischen Postprozessors in
maschinenlesbare NC-Programme umgewandelt.
Durch die langjährige Erfahrung und Praxis
im MTM-Bereich kann Virtual Gibbs auf derzeit
1.000 programmierte Postprozessoren zurückgreifen.
Dirk Dombert, Geschäftsführer der
Cimatron GmbH, erläutert die Strategie des
Unternehmens: „Wir arbeiten weltweit mit rund
60 Maschinenherstellern zusammen, um für
möglichst alle auf dem Markt erhältlichen
Maschinen den passenden Postprozessor anbieten
zu können.“
Das NC-Programm wird nun zusammen mit
den so genannten Werkzeug- und Bearbeitungs-
Reports, die jeder Anwender seinen Vorstellungen
entsprechend anpassen kann, zur Maschine
gesandt. Im Einrichteblatt findet der Maschinenbediener
Informationen und Abbildungen zum
Teil, die Abmessungen des Rohmaterials, die
Aufmaße hinten und vorn, den Namen des NC-
Programms und anderes mehr. Dem Werkzeugbericht
entnimmt er genaue Angaben zu den
Werkzeugen, mit denen die Maschine zu bestücken
ist. „Übrigens ein Aufwand, der im Gegensatz
zur konventionellen Fertigung auf mehreren
Maschinen auch nur einmal zu betreiben
ist“, merkt Miersemann an. Der Bearbeitungsreport
enthält idetaillierte Angaben zu den Bearbeitungsschritten,
sodass der Mann an der
Maschine zu jeder Zeit in der Lage ist, Soll- und
Ist-Stand zu vergleichen und mögliche Fehlfunktionen
schnell zu erkennen. (anm)
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