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CAD/CAM-Systeme mit Zeitspar-Funktion führen schnell zum Formwerkzeug

11.11.2008
Zur Optimierung der Prozesskette eignet sich ein neu entwickeltes CAD/CAM-System. Darin enthalten sind spezielle, auf den Werkzeug- und Formenbau zugeschnittene Funktionen, die beispielsweise das Elektrodenfräsen erleichtern oder die Mehrfachbestückung von Paletten ermöglichen.

Ob Türöffner, Griffschalen, Airbag-Abdeckungen oder Lenkradskelette – der Werkzeugbauer Babilon GmbH in Breuberg ist spezialisiert auf Spritz- und Druckgießwerkzeuge für den Automotive-Bereich. Um die Forderungen nach hundertprozentiger Funktionalität und termingerechter Ausführung erfüllen zu können, setzt das Unternehmen unter anderem auf einen durchgängigen Datenfluss.

Dabei erhält der Werkzeugbauer zu Auftragsbeginn von seinen Kunden 3D-CAD-Modelle, mit denen er geeignete Formwerkzeuge gestalten muß. Damit wird die Basis für eine Daten-Durchgängigkeit bis zur Fertigstellung geschaffen.

Modelle beschleunigen die Werkzeugkonstruktionsphase

Die Modelle sind Voraussetzung für eine kurze Werkzeugkonstruktionsphase und finden direkt Verwendung im CAM-System zum Generieren von Elektrodengeometrien und bei Erstellung der Fräsprogramme für die CNC-Bearbeitung. Auf Wunsch kann das Werkzeugbauunternehmen zur Dokumentation aus dem 3D eine 2D-Ableitung vornehmen und Zeichnungen mit dem geforderten Detaillierungsgrad und allen kundenspezifischen Besonderheiten erstellen.

Abgestimmte Betriebsmittel verkürzen die Lieferzeit

Um jedoch die Kundenanforderungen möglichst effizient umzusetzen, hat Babilon für Konstruktionsaufgaben verschiedene CAD/CAM-Systeme im Haus – und hält mit einem modernen und vielseitigen Maschinenpark die gesamte Fertigungstiefe hoch. Denn nur wenn alle zur Fertigung von Werkzeugen erforderlichen Betriebsmittel – wie zum Beispiel Kontureinsätze, Elektroden und Schieber – schnell umgesetzt werden können, lassen sich die Lieferzeiten kurz halten, was in der Automobilindustrie ein wichtiges Kriterium ist. Vom Einsatz innovativer Technik und von motivierten Mitarbeitern hängt besonders bei Babilon eine effiziente Realisierung aller denkbaren Aufgabenstellungen ab.

Um langfristig erfolgreich zu sein, muss ein Unternehmen seine Abläufe und seine Ausstattung immer wieder überdenken. So ist Babilon vor einiger Zeit zu der Überzeugung gelangt, den internen Durchsatz – beginnend mit der Programmerstellung bis zum fertigen Werkzeug – optimieren zu müssen. Die Engpässe wurden lokalisiert und einer Bewertung unterzogen. Am dringendsten rationalisierungsbedürftig erschien dabei die Strecke vom Programmieren der Elektroden bis zur anschließenden Graphitbearbeitung. Sie war schlichtweg zu lang und zu umständlich.

Um Formeinsätze für Griffschalen erodieren zu können, werden eine Schrupp- und eine Schlichtelektrode benötigt – sowohl für die linke Einheit als auch entsprechend spiegelverkehrte Elektroden für die rechte. Anstatt vier ähnliche Programme schreiben zu müssen, wollte der Werkzeughersteller aus der Konstruktionszeichnung quasi auf Knopfdruck alle vier Fräsprogramme ableiten. Die damals, installierten CAM-Systeme waren dazu aber nicht in der Lage.

Programmierzeiten eingespart

Nach der Kontaktaufnahme zum CAD/CAM-Spezialisten Sescoi und einer vierwöchigen Testphase entschied sich Babilon für das Work-NC von Sescoi. Work-NC bietet den Vorteil, von einer programmierten Elektrode mit einem globalen Offset die Untermaße vergrößern oder verkleinern zu können. So entstehen auf einfache Weise neue Schrupp- oder Schlichtvarianten der Elektrode. Diese Pakete lassen sich außerdem mit einem Mausklick für spiegelbildliche Teile umrechnen, wobei sich auch die Frässtrategien entsprechend ändern.

Mit Work-NC kamen die Werkzeugbauer ihrem Ziel, die Programmierzeiten für konturgebende Teile und Elektroden drastisch zu verkürzen, einen großen Schritt näher. Flankierend zum neuen CAM-System investierte das Unternehmen für die Graphitbearbeitung in neue HSC-Bearbeitungszentren mit Palettensystem, wodurch die Engpässe bei der Elektrodenherstellung nahezu eliminiert wurden. Dazu trug auch der Einsatz der Work-NC-Zusatzsoftware Multi-Part Machining (MPM) bei, die das Fräsen unterschiedlicher Bauteile auf einer Palette optimiert.

Hinter MPM steckt die Idee, die gesamte Palette als ein zu bearbeitendes Bauteil zu betrachten, für das Work-NC ein passendes NC-Programm zur Verfügung stellt. Im Idealfall kommt so jedes Werkzeug nur einmal zum Einsatz, und die Anzahl der Fräsbahnen bleibt übersichtlich. MPM minimiert dadurch den Werkzeugwechsel, spart Zeit und erhöht die Prozesssicherheit – was sich bei Babilon und seinen bis zu 400 Elektroden pro Monat schnell bezahlt macht.

Eine Zusatzsoftware verhindert Kollisionen

Kollisionssicherheit wird bei Babilon groß geschrieben, denn schließlich kann in der HSC-Bearbeitung der Bediener gar nicht schnell genug reagieren, um während des Fräsvorgangs einen drohenden Crash abzuwenden. Doch MPM bietet dafür die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen: So lassen sich im Programm die Positionen der einzelnen Elektroden einfach darstellen, wodurch der erfahrene Bediener auch noch so kleine Fehler sofort erkennt. Um Kollisionen zu vermeiden, ermittelt MPM zudem automatisch eine sichere Rückzugshöhe, die sich aus dem höchsten Projekt ergibt. Wenn das Werkzeug von Projekt zu Projekt zieht, um die nächste Fräsbahn abzuarbeiten, ist der Rückzug auf diese Höhe absolute Pflicht.

Die sichere Kollisionsfreiheit aller durch Work-NC generierten Programme war für die Babilon GmbH ein entscheidender Faktor, das System auch für die Stahlbearbeitung einzusetzen. Seit kurzem wird darüber sogar die Fünf-Achs-Simultanbearbeitung programmiert. Schließlich ist Babilon auch im Maschinenpark up-to-date. Drei Fräsmaschinen mit Schwenkkopf und Drehtisch werden in der Fertigung zur Fünf-Achsen-Bearbeitung eingesetzt, teils mit angestellter Achse, teils simultan. Für die Werkzeugbauer ist Work-NC inzwischen zu einer wichtigen Stütze der gesamten Zerspanung geworden.

Mittlerweile wickelt das Unternehmen den kompletten Kollisionsschutz über das Programmieren ab. Es muss sich kein Bediener an der Maschine Gedanken machen, ob es irgendwo Probleme mit der Werkzeuglänge geben könnte, solange er sich an die Vorgaben aus der Programmierung hält. Die trägt die Verantwortung. So konnten die Zeiten für mannlose Fertigung wesentlich ausgeweitet und ohne Probleme eine 40 Stunden-Bearbeitung übers Wochenende angestoßen werden. Heute sind bei Babilon vier Work-NC-Arbeitsplätze im Einsatz.

Werner Möller ist Vertriebsleiter der Sescoi GmbH in Neu-Isenburg.

Werner Möller | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/digitalefabrik/cadcam/articles/153623/

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