Automatisierung in der CAM-Programmierung

Zwischen 15.000 und 20.000 verschiedene Werkzeugaufträge erledigen die 150 Mitarbeiter des WTZ jährlich und versorgen alle Standorte der Thyssenkrupp Presta in Liechtenstein, der Schweiz, Deutschland, Frankreich, Polen, Ungarn, Mexiko, Brasilien, den USA, China und Japan.

„Bis zu 80 Prozent unserer Werkzeuge sind für das Cold Forging, die Massivumformung, bestimmt“, erklärt Rudi Bauernfeind, Leiter des WTZ. „Der Rest sind Werkzeuge für andere Geschäftsbereiche, zum Beispiel für die Rohrumformung und fürs Schmieden. Außerdem stellen wir Prototypen und Prüfmittel her.“

Der interne Werkzeugbau muss sich mit externen Wettbewerbern messen lassen. Deshalb wird höchster Wert auf effiziente Prozesse gelegt. 2008 wurde im WTZ die erste automatisierte Fertigungszelle mit fahrendem Roboter in Betrieb genommen und 2014 sah man in der Vereinheitlichung der NC-Code-Erstellung weiteres Optimierungspotenzial.

5-Achs-Programmierung

Dass die Wahl auf das CAM-System hyperMILL der Open Mind Technologies AG aus Weßling fiel, hat mehrere Gründe. Zunächst stellte die Software im Benchmark ihre Stärken in der 5-Achs-Programmierung unter Beweis. Sie waren bereits 2013 entscheidend gewesen, als die Software fürs Elektrodenfräsen angeschafft wurde. Besonders das Team Hartfräsen sieht hyperMILL als führend für fünfachsige Programmieraufgaben an: „Dieses CAM-System stellt uns derart viele verschiedene Anstellstrategien zur Verfügung, dass wir für jede Geometrie und jede unserer Maschinen passende 5-Achs-Fräsbahnen erzeugen können. Zudem kommt uns die übersichtliche, intuitive Bedienoberfläche entgegen“, erklärt Bauernfeind.

CAD für CAM-Programmierer

Ein weiteres Argument nennt Christoph Steiner, Projektleiter Fertigungsplanung: „Wir wollten unbedingt ein CAD/CAM-System haben, das unsere Zerspanungsspezialisten beim Programmieren optimal unterstützt und entlastet. Und die verschiedenen Automatisierungsmöglichkeiten stellten für unsere Bedarfe die beste Lösung dar.“

Automatisierungsmöglichkeiten wie die Feature- und Makrotechnologie werden intensiv genutzt. Der integrierte Featurebrowser stellt Bohrungen, Taschen und T-Nuten strukturiert dar, so dass sie sich durch das Anwenden von Makros vollautomatisch programmieren lassen. „Diese Makros erstellen wir ganz nach unseren Bedürfnissen. Sie enthalten alle Werkzeug- und Technologiedaten für das jeweilige Feature und speichern eine bestimmte Abfolge von Bearbeitungsschritten. Das erleichtert die Arbeit und spart dem Programmierer viel Zeit“, erklärt Roman Dietrich, Projektleiter im Bereich Weichfräsen und Prototypen.

Automatisierung

Steiner, der sich auf die von Open Mind für hyperMILL entwickelten Automatisierungsmöglichkeiten spezialisiert hat, erwähnt zudem das Customized Process Feature (CPF). Es erlaubt – über den Standard hinaus – Freiformflächen oder komplexe Geometrien zu einem Bearbeitungsfeature zusammenzufassen. Die automatische Programmierung legt dann über Makros fertigungsrelevante Daten fest, wie Bearbeitungstiefe, Startpunkte, Oberflächen und Toleranzen.

„Die größten Einsparungen erreichen wir allerdings mit dem hyperMILL AUTOMATION Center Advanced, das noch mehr Möglichkeiten bietet. Damit lassen sich sogar komplexe Prozessabläufe standardisieren und automatisieren“, betont Steiner. Die Automatisierung des Programmierprozesses lohnt sich vor allem dann, wenn Teilefamilien zu zerspanen sind, deren Mitglieder sich lediglich in ihrer Größe sowie in der Anzahl und Form der zu bearbeitenden Flächen, Bohrungen oder Gewinden unterscheiden.

Als Paradebeispiel nennt Steiner die Verzahnungsmatrize für eine Zahnstange – ein Schmiedewerkzeug, das in verschiedenen Größen und Ausprägungen benötigt wird. Um jedes Werkzeug zu programmieren, waren früher acht bis zehn Stunden erforderlich. Dank des hyperMILL AUTOMATION Center ist der Programmierer jetzt in 20 bis 30 Minuten fertig.

WTZ-Leiter Bauernfeind ist sich sicher: „Wir würden uns heute wieder für hyperMILL entscheiden. Was uns Open Mind damals hinsichtlich Umsetzbarkeit, Zuverlässigkeit und Automatisierungsmöglichkeiten versprochen hatte, wurde hundertprozentig eingehalten.“