Seit Anfang der 60er-Jahre wird CAM in der Fertigung eingesetzt. CAM besteht aus einem Prozessor, mit dessen Hilfe das NC-Programm generiert wird. Ein Postprozessor übernimmt die Anpassung an die spezielle Maschine. Um Programmfehler virtuell zu bereinigen, hat man auf der Seite des Prozessors die virtuelle Maschine und deren Simulation – einschließlich der Werkzeuge und der Aufspannsituation.

Auf der Seite des Postprozessors gibt es die Simulation nach dem Postprozessorlauf, die mit den ›echten‹ Steuerungsbefehlen arbeitet. Danach sollte auf der Maschine nichts mehr schiefgehen. Wird noch ein Toolmanagementsystem und eine CAM-Datenverwaltung integriert, hat man ein CAM.

Zusammenhänge betrachten

Jörg Rudig, Leiter des Competence Center CAM bei DPS Software, erklärt: »Systementscheidungen wurden früher anhand eines Werkstückspektrums getroffen. Heute müssen wir den Gesamtprozess betrachten.« Darum geht DPS Software heute anders vor als früher: Nicht der Verkauf eines Systems steht im Mittelpunkt, sondern die Analyse der Prozesse. Hat sich das Competence Team ein Bild gemacht, »sitzen wir oft mit der Geschäftsleitung oder dem Chef der Fertigung zusammen, um zu diskutieren, wie die Prozesse optimiert werden können, ohne erst einmal an ein konkretes Produkt zu denken«, führt Rudig aus.

Danach erarbeiten die Fachleute ein Konzept. Die CAM-Lösung sollte es ermöglichen, dass die Daten aus der Konstruktion in der Fertigung automatisch verarbeitet werden können. So sinken die Bearbeitungszeit und die Fehlerrate. Müssen in der Fertigung die Werkzeuge und Vorrichtungen selbst konstruiert werden, sollte das CAM-System auch zu CAD fähig sein.

Wichtig ist außerdem die Speicherung der CAM-Daten sowie die Ablage und Weitergabe von Erfahrungswerten aus bereits realisierten Projekten. »Hierfür haben wir bei DPS Software eine Lösung namens ›Fertigungsdaten Management‹ (FDM) entwickelt«, sagt Rüdig. Mit diesem Modul kann der Anwender fertigungsrelevante Daten sicher ablegen und steuern. Damit lassen sich die Daten lückenlos nachvollziehen. Die wichtigsten Bausteine sind CAM-Projektverwaltung, Artikelverwaltung, Dokumentenverwaltung, Maschinendatenverwaltung, Spannmittelverwaltung, Versionsverfolgung und NC-Programmverwaltung.

Simulation zur Kollisionsvermeidung

Viele Werkzeugmaschinenhersteller liefern heute eine virtuelle Maschine mit. Sind die Anwender bereit, die dafür notwendigen Investitionen zu tätigen? »In der Regel ja«, sagt Jörg Rudig. »Wer einmal einen Crash fährt, weiß, dass die Reparatur so viel wie zwei CAM-Arbeitsplätze kostet.«

Diesem Ziel, also fertig optimierte und crash-freie Programme auf die Maschine zu bringen, dient auch die Simulation nach dem Postprozessing. Hierfür bietet DPS ›Eureka‹ an, eine Software der Firma Roboris in Italien mit einer Direktschnittstelle zu Solidcam. Eureka führt eine komplette 3D-Simulation von Werkzeugmaschinen durch. Ausgehend vom G-Code wird die Beschädigung teurer Maschinen und Werkstücke vermieden. Außerdem werden NC-Programme am Rechner optimiert und sparen sehr viel Zeit beim Einfahren des Programms.

Passende Postprozessoren

Postprozessoren können die Performance der Maschine steigern. Darum entwickelt DPS Software die Postprozessoren speziell für seine Anwender. »Wir schauen uns genau an, welche Maschinen und Steuerungskombination im jeweiligen Fall vorliegt, und erzeugen den passenden Postprozessor dafür«, so Rudig.

Das Postprozessor-Team von DPS ist mittlerweile eine internationale Truppe, weil auch DPS international aufgestellt ist. »Wir können auf Kollegen in Serbien und Israel genauso zugreifen, wie Kollegen in Tschechien, Polen oder Deutschland«, erklärt J. Rudig.

Immer ein Blick auf die Werkstoffe

Wie ein Teil zerspant werden muss, hängt auch von den Werkstoffen ab. In den vergangenen Jahren sind viele neue Werkstoffe auf den Markt gekommen, zum Beispiel besondere Titanlegierungen, gedruckte metallische Werkstoffe oder Faserverbundwerkstoffe.

Für schwer zu zerspanende Metalle bietet ›iMachining‹ von Solidcam Unterstützung. Diese Frässtrategie im Gleichlauf wurde zunächst entwickelt, um die Performance zu steigern. Weitere Eigenschaften wie der geringe Schnittdruck und damit eine geringe Belastung von Maschine, Spindel und Werkzeugen prädestiniert iMachining geradezu für schwer zerspanbare Werkstoffe.

Darüber hinaus gibt es eine neue Werkzeugkategorie, die das Schlichten beschleunigt: die Kreissegmentfräser. Aus der Betrachtung der Rautiefenformel weiß man, dass die Höhe des Zeilensprungs negativ in die Oberflächenqualität eingeht und der Durchmesser des Werkzeugs sich positiv auswirkt. Wenn man also richtig schnell schlichten will, dann braucht man Werkzeuge mit sehr hohen Durchmessern.

Beim Kreissegmentfräser werden die hohen Durchmesser als Kreissegmente an normale Schaftfräser angeschliffen. So können Flächen fünf- bis zehnmal so schnell wie bisher geschlichtet werden.

Jörg Rudig betont: »Wir haben viele Lohnfertiger als Kunden. Die müssen im Grunde alle Werkstoffe verarbeiten. Und wir sind in der Lage, ihnen das jeweils bestmögliche CAM-Paket für ihren Prozess zu bieten.«