Nahtlose CAD/CAM-Integration

Die KMS-Metall GmbH erfüllt seit über 30 Jahren höchste Qualitäts- und Genauigkeitsanforderungen der Automobil- und optischen Industrie im Maschinen- und Vorrichtungsbau. Das Unternehmen mit Sitz in Hüttlingen produziert in Lohnfertigung Einzelteile, Prototypen- und Kleinserien in Präzisionsausführung. Zu einem wichtigen Wirtschaftlichkeitsfaktor hat sich dabei die integrierte CAD/CAM-Umgebung bestehend aus SolidWorks und CAMWorks entwickelt. Die leistungsfähige Automatische Feature Erkennung (AFR) und Technologie-Datenbank von CAMWorks ermöglichen einen sehr schnellen Fertigungsbeginn speziell der komplexeren Teile auf den 5-Achs-Bearbeitungszentren.

Die KMS-Metall fertigt Drehteile bis 700 Millimetern bei Genauigkeiten von bis zu 3 Mikrometern. Für etliche Teile haben die Fertigungsexperten dabei spezielle Spannmittel entwickelt. Ein wachsendes Geschäftsfeld bildet die Präzisionsherstellung von komplexen Frästeilen auf den beiden 5-Achs-Bearbeitungszentren Hermle C40 und DMU 70V von DMG sowie ein BAZ Leader 5 von Sigma mit Verfahrwegen von bis zu 1.200 x 800 x 700 mm. Für die aufwändigen Fräsbearbeitungen sind die Einzelteile oftmals mehrere Tage bis hin zu zwei Wochen auf den Maschinen. „Bei einigen Teilen stießen wir mit unserer werkstattorientierten NC-Programmierung an den neu angeschafften Maschinen an unsere Grenzen“, erklärt Hubert Schwenk, Geschäftsführer bei KMS-Metall. „Die Programmerstellung für Teile, deren Flächen beispielsweise in zwei Ebenen geneigt sind, dauerte oftmals sehr lang. Daher entschlossen wir uns zur Aufrüstung der CAD/CAM-Umgebung, um das zusätzliche Geschäftspotenzial voll zu erschließen.“ Die Wahl bei der CAD-Lösung fiel auf SolidWorks von Dassault Systemes. Die Kriterien für die CAM-Lösung bestanden in einer möglichst tiefen Integration mit SolidWorks sowie einer einfachen Erlernbarkeit und Anwendung. Verschiedene Facharbeiter sollten in der Lage sein, mit der neuen Lösung schnell und sicher NC-Programme zu generieren. Zudem sollte die Anwendung des Systems Bestandteil der Ausbildung im Betrieb sein. „Die Wahl fiel sehr schnell auf CAMWorks von Geometric Technologies, da es das einzige System am Markt ist, das eine wissensbasierende Fertigung, Automatische Feature Erkennung (AFR) und assoziative NC-Programmierung innerhalb von SolidWorks bietet“, erklärt Hubert Schwenk. „Durch die direkte Integration der CAM-Funktionsmenüs in das CAD-System konnte ich in den Workshops sehr schnell einfache Teile selbst programmieren.“ Als Partner für die Implementierung wählte KMS-Metall die Geovision GmbH & Co. KG, Systemhaus für PPS- und CAM-Lösungen, mit Sitz in Odelzhausen. Die nahtlose Integration von SolidWorks und CAMWorks führt dazu, dass sich über die verschiedenen Bedienfunktionen viele Arbeitsschritte verkürzen und automatisieren lassen. Grundlage bildet eine einheitliche Datenquelle, von der Fräsmodelle, Simulationen und Zeichnungen abgeleitet werden. Übermittelte Modelle lassen sich aus SolidWorks in den meisten Fällen direkt für die Rohteilgeometrie übernehmen. Das absolute Highlight für KMS-Metall besteht in dem Zusammenspiel aus AFR und Technologie-Datenbank in CAMWorks. Die AFR erkennt sicher Bohrungen und Taschen in SolidWorks- sowie in eingelesenen Modellen über IGES, SAT, STEP, Parasolid, PRO/E und Inventor. Die AFR analysiert Bauteile aus jeder möglichen Bearbeitungsebene, legt diese dabei gleich fest und identifiziert selbst Features mit Schräge oder Bodenradius zuverlässig. Greift die AFR einmal nicht, führt ein schneller Menüwechsel in das leistungsfähige CAD-System und eine Ergänzung von Skizzen zum Ziel. Die AFR von CAMWorks schafft bei KMS-Metall die Grundlage für die angestrebte Automatisierung der NC-Programmierung, um schnell mit der Fertigung der Teile auf den 5-Achs-Bearbeitungszentren zu beginnen. Darauf aufbauend lassen sich die meisten nachfolgenden Schritte, wie die Werkzeugauswahl sowie die Festlegung von Arbeitsstrategien und Werkzeugwegen automatisieren. Mit den erkannten Features der AFR kommt eine weitere Stärke von CAMWorks zum Tragen: die sehr schnelle Festlegung der Bearbeitungsdetails in Form von Werkzeugen, Zustellung, Vorschub und Drehzahl. Über die integrierte Technologie-Datenbank lassen sich diese Arbeitsschritte weitgehend standardisieren und automatisieren. „Das ist für uns der absolute Clou, da wir ohne echten NC-Programmierer unsere Fertigungsmethoden und das Wissen unsere Facharbeiter in der Software abbilden und speichern können“, freut sich Hubert Schwenk. „Wir haben mit CAMWorks den Einstieg in die wissensbasierte Fertigung geschafft, und damit deutliche Zeit- und Kostenvorteile realisiert.“ Dazu beinhaltet die Technologie-Datenbank im Auslieferungsstatus bereits etliche standardisierte Fräswerkzeuge. Alle weiteren aus dem täglichen Praxisbetrieb hat KMS-Metall zusätzlich für die verschiedenen Materialien eingepflegt. Zu jedem Werkzeug hinterlegten die Mitarbeiter zudem Daten wie Vorschübe, Drehzahlen und Zustellungen. Das Ergebnis: für ein von der AFR erkanntes Feature kann der jeweilige CAMWorks-Anwender jetzt, nach der Zuweisung der Attribute, direkt die passenden Werkzeuge mit den entsprechenden Durchmessern auswählen. Mit wenigen Mausklicks lassen sich vollständige Bearbeitungsabfolgen festlegen. Die vorgeschlagenen Verfahren entsprechen dabei in den meisten Fällen bestmöglichen Werkzeugwegen und beinhalten bereits Kollisionsprüfungen. Selbst kundenspezifische Bearbeitungen lassen sich hinterlegen. „Unser maßgebliches Ziel bei der CAD/CAM-Aufrüstung bestand darin, die komplexeren Frästeile schnell auf die 5-Achs-Maschinen zu bekommen“, verdeutlicht Hubert Schwenk. „Mit SolidWorks und CAMWorks und den optimal angepassten Postprozessoren gelingt uns das bei vielen Teilen wirklich in 15 bis 30 Minuten. Dank der standardisierten Programmierung über die Technologie-Datenbank sparen wir uns sogar weitgehend die Simulation.“ Mit CAMWorks hat sich KMS-Metall erfolgreich das Geschäftsfeld komplexer Fräsbearbeitungen erschlossen. Bei einem weiterhin dynamisch wachsenden Auftragsvolumen in diesem Bereich rechnet sich zukünftig die Beschäftigung eines reinen NC-Programmierers, um das eigene Leistungsportfolio weiter auszubauen. Darüber hinaus prüft der Zerspanungsspezialist den Einsatz von CAMWorks auch beim Drehen und Drahterodieren sowie die Nutzung weiterer CAM-Funktionen.

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