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Stressfreier produzieren

Simulationssoftware macht die Zukunft der 3-Schicht-Fertigung planbar
Stressfreier produzieren

Betritt der fachkundige Besucher die Fertigung der Havlat Präzisionstechnik GmbH im sächsischen Zittau, bekommt er meist leuchtende Augen: Über 100 Maschinen bieten umfangreiche Fertigungskapazitäten „State oft the art“. Das digitale Gegenstück sind 1200 NC-Programme, die das Unternehmen allein 2014 in Hypermill geschrieben hat. Rund 800 davon hat Havlat mit der NC-Simulationssoftware Vericut simuliert.

Die Dreh-, Fräs- und Schleifbearbeitung von Einzelteilen bis hin zur Serienproduktion ist Kernkompetenz des 250-Mitarbeiter-Unternehmens, was Kundschaft aus den Segmenten Maschinen- und Anlagenbau sowie Energie- und Kraftwerkstechnik zu schätzen weiß. „Da unsere Produktpalette von Kleinteilen mit wenigen Gramm bis zu 20 Tonnen reicht, sind die Programmlaufzeiten auch sehr unterschiedlich“, beschreibt CAD/CAM-Leiter Sandor Pinter die Fertigungspraxis. „Die Programmlaufzeit kann demnach fünf Minuten oder aber auch mehrere Tage betragen.“

So oder so ist der Bedarf an CNC-Programmen umfangreich. Seit 2007 werden sie von der NC-Simulationssoftware Vericut überprüft. „Wir haben 24 Maschinen in Vericut modelliert und können unsere CNC-Programme in Vericut simulieren – ganz gleich, ob die Programme aus dem CAD/CAM-System kommen oder anderweitig erstellt wurden“, so Pinter. „Durch den Einsatz von Vericut konnten wir den Aufwand beim Einfahren der NC-Programme um circa 20 Prozent reduzieren. Es ist für alle – egal ob Programmierer oder Maschinenbediener – deutlich stressfreier.“
Das Teilespektrum bei Havlat ist breit. Die Zittauer fertigen beispielsweise Präzisionsteile für den Maschinen- und Anlagenbau wie Maschinentische oder Maschinenbetten mit einer Genauigkeit bis 5 µm, oder Großkomponenten für die Energie- und Kraftwerkstechnik bis zu einer Länge von 18 m und einem Gesamtgewicht bis 20 t. Die Lohnfertigung umfasst hier u. a. Gehäuse, Leitschaufelträger mit Leitringnuten bzw. Leitschaufelnuten für unterschiedlichste Schaufelfußgeometrien, Dichtungen sowie Umlenkeinsätze mit den dazugehörigen Ein- bzw. Anbauteilen. Bei der Herstellung von Dampf- und Gasturbinenschaufeln sind Bearbeitungsgrößen von 20 bis 1200 mm Länge bei umfangreichen Möglichkeiten der Schaufelfußgeometrie, Schaufelblattformen und Schaufeldeckplattenformen möglich.
Im Spannungsfeld von immer weiter steigenden Qualitätserfordernissen, engen Projektzeitfenstern und zunehmendem Kostendruck setzt Havlat auf drei erfolgskritische Kompetenzen: die enge Kommunikation mit dem Kunden z. B. in Bezug auf Materialverwendung und prozesssichere Arbeitspläne, optimierten Technologie-Support und ein ständig aktualisiertes Applikations-Know-how in Bezug auf Software. „Die Kosten, die wir bei Werkzeugen, Maschinenspindeln, Einfahrzeit und auch Nacharbeiten einsparen konnten, rechtfertigen den Einsatz von Vericut bei uns im Haus allemal“, so Pinter.
Anhand von 3D-Daten oder Zeichnungen erstellen die NC-Programmierer u. a. mit dem CAM-System Hypermill entsprechende NC-Programme. Die Werkzeugverwaltung wird über Wintool abgewickelt. Vor der eigentlichen Bearbeitung auf den Bearbeitungszentren im Hause schlägt die Stunde von Vericut. Die NC-Simulationssoftware simuliert und optimiert die NC-Programme inklusive der Werkzeuge und entsprechenden Spannmittel. Fehler werden minimiert und Bearbeitungszeiten reduziert. Für die Teile wird somit ein Höchstmaß an Bearbeitungssicherheit erzielt. „Ohne Vericut kam es oft vor, dass Werkzeuge entweder zu lang oder aber auch zu kurz gebaut wurden“, blickt Pinter zurück. „Durch den Einsatz von Vericut ist dieses Problem fast vollständig behoben, und wir sparen sehr viel Zeit.“
Ob eine Maschine für die angedachte Bearbeitung überhaupt in Frage kommt, zeigt die Software bereits vor dem eigentlichen Fertigungsprozess „Durch die Prüfung der Achsgrenzen der Maschine in Vericut kann man im Vorfeld Maschinen für die Bearbeitung ausschließen“, so Pinter. Das ist umso wichtiger, als die meisten Maschinen im 3-Schichtsystem produzieren und die NC-Programme entsprechend eingefahren werden. Worst-case-Szenarien wie eine Kollision kann sich Havlat schlicht nicht leisten.
Breites Fertigungsspektrum
Gedreht wird auf 17 CNC-Drehmaschinen bei Bearbeitungsmaßen beim Horizontaldrehen bis zu einem Durchmesser von 820 mm und beim Karusselldrehen bis 5200 mm. 32 CNC-Fräsmaschinen decken bei Bearbeitungsmaßen bis 1800 x 2100 mm ein ebenfalls breites Spektrum ab, Havlat verfügt auch über Hochgenauigkeits-Bearbeitungszentren mit einer Genauigkeit im Mikrometer-Bereich. 13 CNC-Schleifmaschinen (Bearbeitungsmaße Flachschleifen: bis zu 2000 x 1000 mm; Rundschleifen: bis Durchmesser 1700 mm) komplettieren das Portfolio. Im Auftrag des Maschinen- und Anlagenbaus kommen u. a. das CNC-Dreh-Fräszentren Deckel Maho CTX gamma 2000 TC oder das Hochgenauigkeits-Bearbeitungszentrum Waldrich Siegen µPM zum Einsatz – für die Energie- und Kraftwerkstechnik u. a. Alesa Monti Bohrwerke AT 127 oder eine CNC-Karusselldrehmaschine Procast VBM 40/52 sowie ein CNC-Fünfachs-Bearbeitungszentrum LX 251/LX 151 im Impeller-Segment und zahlreiche Maschinen aus dem Heckert Konzern.
Dass Vericut die reale Bearbeitungssituation mit einer virtuellen Bearbeitungsmaschine „auf dem Schreibtisch“ simuliert, gibt Havlat nicht nur Sicherheit bei der Einrichtung des Maschinenparks. Das Unternehmen kann so auch seine Kenntnisse zu Werkzeugen, Schneidgeometrien, Schneidwerkstoffen, Schnittparametern und Kühlschmierstoffen bei der Zerspanung von Stahl, Gusseisen sowie hochlegierter Werkstoffe (u. a. X-Stähle, Titan, Inconel) umfänglich zum Einsatz bringen – vor allem aber zeit- und kostenoptimiert arbeiten.
„Durch die Simulation in Vericut können wir verlässlichere Laufzeiten berechnen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einleiten wie die Programm- oder AP-Anpassung“, erläutert Pinter. „Programmanpassungen, die in vorhandenen NC-Programmen vorgenommen werden und immer wieder zu Problemen geführt haben, sind dank Vericut jetzt sicher.“ Zweifellos auch ein Grund für die übergreifende Akzeptanz der NC-Simulationssoftware: „Die Programmierer, die noch ohne Vericut auskommen mussten, schätzen Vericut mindestens genauso, wie diejenigen, die von Beginn an damit gearbeitet haben.“ ■
CG Tech Deutschland GmbHwww.cgtech.de

1200 Maschinenstunden pro Tag

40188661

Vor 35 Jahren als Einmann-Handwerksbetrieb in Großschönau gegründet, hat die Havlat Präzisionstechnik GmbH ihren Stammsitz heute in Zittau, am Dreiländereck Deutschland, Tschechien und Polen. Bereits seit 1990 ist das Unternehmen als Maschinenbauzulieferer tätig. Die Fertigungsfläche für die Komplettbearbeitung hochkomplexer Präzisionsbauteile beträgt ca. 14 000 m2, die Logistikfläche ca. 3000 m2. Für die optimale Bearbeitung hochgenauer prismatischer und rotationssymmetrischer Werkstücke aus Guss, Stahl oder Aluminium steht der Havlat-Fertigung ein umfangreicher Maschinenpark mit einer Kapazität von insgesamt 1200 h/Tag zur Verfügung.

Durch Simulation
können wir verlässlichere Laufzeiten berechnen und gegebenenfalls Gegenmassnahmen einleiten. anpassungen vorhandener NC-Programme, Die immer wieder zu Problemen geführt haben, sind dank Vericut jetzt sicher.“
Sandor Pinter, CAD-CAM-Leiter, Havlat Präzisionstechnik GmbH
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