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Bei der manuellen Bearbeitung neigen wir dazu, die Herstellung eines Teils als eine Reihenfolge von Arbeitsgängen zu betrachten. Diese Arbeitsgänge minimieren im Allgemeinen die Anzahl der Werkzeugwechsel und die für jede Aufspannung benötigte Bearbeitungszeit.
Es ist daher sinnvoll, bei der CNC-Bearbeitung nach einem ähnlichen Verfahren vorzugehen. Etwa nach dem Motto: „In dieser Aufspannung möchte ich hier schruppen und dann einen Konturierungsdurchgang durchführen, um die Oberflächengüte zu verbessern.“ Als Programmierer haben wir freigegebene Zeichnungen, anhand derer wir unsere Teile prüfen und unsere Maschinen Arbeitsgang für Arbeitsgang und Werkzeugwechsel für Werkzeugwechsel programmieren können. In vielen Umgebungen ist dieser Ansatz sehr sinnvoll.
Der Feature-basierte Ansatz
Diese operationelle Methode stößt jedoch auf Herausforderungen, wenn sie sich modernen Entwurfssystemen nähert. Entwurfsiterationen laufen schneller ab als je zuvor, und niemand wartet gerne auf ein Teil, und auch Programmierer programmieren nicht gerne die genau gleiches Teil, aber mit einer etwas anders dimensionierten Bohrung.
SOLIDWORKS CAM und CAMWorks stellt die Dynamik von „Schruppen hier, Konturbearbeitung dort“ auf den Kopf. Stattdessen hat die tatsächliche Geometrie Ihrer Teile Vorrang, und die Strategien zur Bearbeitung dieser Merkmale ergeben sich daraus. Betrachten wir ein einfaches Teil: einen Block mit einer Tasche im Inneren.
Bei traditioneller, betriebsbezogener CAM-Software würde man folgenden Arbeitsablauf erwarten:
- Schruppoperation auswählen
- Geometrie auswählen
- Parameter einstellen (z. B. Vorschübe und Geschwindigkeiten, Annäherung, Rückzug, usw.)
- Konturbearbeitung (Schlichten) auswählen
- Geometrie (erneut) auswählen
- Parameter einstellen
In einer Feature-basierten CAM-Software würden wir zuerst die Geometrie (das Feature) auswählen, und dann folgen die Operationen. In diesem Fall werden wir Folgendes tun:
- Strategie auswählen (Reihe von Operationen)
- Parameter setzen (bei der Erstellung oder Anpassung von Strategien)
Für diesen Teil haben wir ein rechteckiges Taschenmerkmal identifiziert:
Und wählen Sie im selben Dialogfeld die Strategie Schruppen und Schlichten aus.
Nach diesen wenigen Klicks wird das Feature im CAM-Featurebaum mit der Strategie in Klammern gekennzeichnet.
Anschließend generieren wir den Arbeitsplan, der unsere Schrupp-Schlicht-Strategie verwendet und eine Schrupp- und eine Schlichtoperation erzeugt.
Der Rest der Prozedur wird jedem Maschinenbediener bekannt vorkommen – überprüfen Sie Ihre Werkzeuge, bearbeiten Sie Vorschübe und Geschwindigkeiten, und so weiter.
Der CAMWorks-Vorteil
Bei diesem einfachen Teil haben wir eine Handvoll Klicks eingespart. Je mehr Features das Teil jedoch enthält und je mehr Operationen pro Feature durchgeführt werden, desto größer wird dieser Vorteil.
Wenn wir stattdessen einen Schruppdurchgang, Halbschlichten, Schlichten und Kantenbrechen für unsere Tasche durchführen möchten, sind keine zusätzlichen Klicks erforderlich. Wählen Sie einfach die entsprechende Strategie. Wenn wir als Zerspanungsmechaniker die perfekten Strategien für bestimmte Merkmale in bestimmten Materialien auf bestimmten Maschinen wählen, können wir Folgendes sparen alle dieser Informationen zur automatischen Wiederverwendung in der CAMWorks Technologie-Datenbank.
Da unsere Teile immer komplexer werden, können wir unser in der TechDB gespeichertes Know-how nutzen, um erste Artikel schneller zu programmieren und zu bearbeiten. Dieses Teil zum Beispiel hätte in meiner alten CAM-Software fast einen ganzen Nachmittag gedauert.
Dieses Teil hat eine große Geometrie, aber es hat noch mehr Bearbeitungen. Jede Tasche ist verjüngt und benötigt einen Schruppdurchgang, einen Restbearbeitungsdurchgang und einen Konturdurchgang. Diese gesamte Einrichtung wurde in nur wenigen Minuten mit Parametern programmiert, von denen ich weiß, dass sie gut sind.
Das Erstellen einer neuen Strategie ist genauso einfach wie das Anpassen bestehender Strategien oder das Erstellen von Strategien von Grund auf. Das Speichern dieser Informationen in der TechDB zur späteren Verwendung automatisiert einen Großteil des Programmierworkflows und macht die mühsame Aufgabe überflüssig, dieselben Vorschübe und Geschwindigkeiten für jedes Teil immer wieder neu einzugeben.
Wenn sich unsere CAD-Daten unweigerlich ändern, werden unsere CAM-Daten automatisch aktualisiert. Wenn Sie zu einer alten Version zurückkehren müssen, bleiben die CAM-Daten in dieser Datei erhalten – kein lästiges Suchen nach USB-Laufwerken oder Belegen des Maschinenspeichers mit alten Daten.
Schlussfolgerung
Die Feature-basierte Bearbeitung hat große technische und betriebliche Vorteile. Durch die Anpassung unserer CAM-Methodik an unsere CAD-Arbeitsabläufe wird sichergestellt, dass die Teilegeometrie die Quelle der Wahrheit ist, und nicht der G-Code auf der Maschine. Da unsere Geometrie unsere Arbeitsabläufe sowohl in der Software als auch in der Werkstatt steuert, können wir sicherstellen, dass unsere Teile gleich beim ersten Mal richtig herauskommen.
CAMWorks und SOLIDWORKS CAM sind nicht nur Feature-basierte CAM-Software, sondern verfügen auch über eine Reihe von Automatisierungsfunktionen. Die automatische Feature-Erkennung erkennt die meisten Features und ordnet Strategien automatisch nach den Kriterien des Programmierers zu. Und die TechDB speichert nicht nur unser hart erarbeitetes Bearbeitungswissen für unsere eigene künftige Verwendung, sondern dieses Wissen kann auch mit anderen Programmierern oder sogar Fertigungsstätten geteilt werden. Dank dieser verbesserten Automatisierung und Kontrolle können wir schneller programmieren und die Maschinen mit maximaler Kapazität betreiben.
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