Um ihre NC-Programmierung auf ein neues Niveau zu bringen, hat die Maschinenbau Schlegl & Hofer GmbH in Postbauer-Heng, unweit Nürnberg, Hypermill for Solidworks vom deutschen CAM-Hersteller Open Mind Technologies AG eingeführt. Dabei standen die technischen Möglichkeiten genauso im Mittelpunkt wie die Produktivität.
Autor: Karl Obermann
Manchmal ist etwas Schlechtes der Anfang von etwas Gutem. Bei Schlegl & Hofer war ein massiver Maschinencrash bei einer der Werkzeugmaschinen der Anlass, sich nach einem professionellen CAM-System umzuschauen. „Wir haben uns die Sache damals nicht leicht gemacht und nicht gleich das erstbeste System gekauft“, berichtet Geschäftsführer Adolf-Josef Schlegl. „Wir haben uns intensiv am Markt umgeschaut und erst nach Abwägung aller relevanten Faktoren eine Entscheidung getroffen.“ Die Entscheidung fiel dann auf Hypermill, „welches sich als die praktikabelste und wirtschaftlichste Lösung herausstellte“, so Schlegl weiter.
Die Maschinenbau Schlegl & Hofer GmbH ist noch ein recht junges Unternehmen: Im Jahr 2009 stand in Postbauer-Heng ein Reparaturbetrieb für Druckmaschinen wegen Insolvenz zum Verkauf. Schlegl und sein Team nutzten die Chance, „den Maschinenbau zu erwerben und ihn Schritt für Schritt zu einem Sondermaschinenbau und Teileproduzenten auszubauen“, wie er heute sagt.
Das Unternehmen, mit rund 20 Mitarbeitern, offeriert aktuell:
- Zerspanung komplexer Teile
- Musterbau
- Baugruppen
- Ersatzteilfertigung nach Bruchmuster
- Prototypenbau
- Vorrichtungsbau
- Sondermaschinenbau und
- Automatisierungstechnik
Dabei werden verschiedenste Werkstoffe, von Leichtmetallen über Baustahl bis zu hochwarmfesten Stählen, zu Werkstücken mit einem Gewicht von wenigen Gramm bis hinauf zu 8 Tonnen Gewicht bearbeitet.
Komplettlösungs-Kompetenz kommt an
Gefertigt werden Fräs- und Drehteile, es stehen aber auch andere Fertigungsverfahren, wie z. B. Schleifen zur Verfügung. Schlegl & Hofer ist zudem zertifizierter Schweißbetrieb. „Wir kümmern uns auch um die Wärmebehandlung und Oberflächenveredlung der Teile. Was wir nicht selbst machen können, wickeln wir über Partner ab, auf jeden Fall erhält der Kunde eine Komplettlösung, die er direkt weiter verwenden kann“, betont Schlegl. Das kommt am Markt offensichtlich gut an, denn das Unternehmen kann seine Leistungen nicht nur in Deutschland, sondern auch in den Anrainerstaaten wie Polen, Tschechien, Italien, Schweiz und den Niederlanden verkaufen.
Noch nicht erwähnt wurden die Fähigkeiten der Oberpfälzer, auch Konstruktionen zu erstellen, seien es Werkstattzeichnungen nach Modellen oder komplette Konstruktionen nach Kundenvorgaben. Zu diesem Zweck hat man Solidworks als CAD-System mit zwei Arbeitsplätzen eingeführt. Besonders nützlich empfindet man hierbei die vielfältigen Schnittstellen von Solidworks, die es erlauben, Geometrien aus unterschiedlichsten anderen Systemen zu übernehmen.
Schlegl & Hofer arbeitet mit Hochschulen der Region zusammen. So zum Beispiel mit der Technischen Hochschule Regensburg im Bereich der Formula Student – wo Studenten Rennautos bauen und auch selbst Rennen fahren.
Bei all diesem ist das Bemühen der Geschäftsleitung deutlich, die eigenen Fähigkeiten immer weiter zu verbessern. „Der Markt“, so Schlegl, „verzeiht wenig. Obgleich ein enormer Preisdruck ausgeübt wird, erwarten die Kunden dennoch erstklassige Bearbeitungsergebnisse und Gesamtlösungen.“
Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, muss ein Unternehmen bestens aufgestellt sein: Bezüglich der Mannschaft, bezüglich der Maschinen und bezüglich der CAx-Systeme. Genau davon ließ man sich leiten, als es vor ca. 2 Jahren um die Einführung eines neuen CAM-Systems ging. Man sah seine Forderungen am besten mit Hypermill for Solidworks erfüllt.
Eine Software für alles
„Mit Hypermill for Solidworks hat Open Mind ein nahtlos integriertes CAD/CAM-System. Schon seit Jahren zeichnet Solidworks Hypermill for Solidworks als Certified Gold Product aus. Eine Voraussetzung dafür ist, dass die Benutzeroberfläche der Software vollständig in Solidworks integriert und die Datenbasis mit den Geometriedaten von Solidworks assoziativ verknüpft ist“, beschreibt Nils Nabor, Gebietsverkaufsleiter bei Open Mind, den wesentlichen Aspekt dieses Pakets.
Es wird also über den gesamten CAD/CAM-Prozess hinweg mit einem einheitlichen Datenmodell gearbeitet. Direkt nach der Fertigstellung eines Teils im CAD-System kann dessen NC-Programmierung beginnen. Dazu erscheinen lediglich neue Werkzeugleisten am Solidworks-Bildschirm – und los geht’s. In diesem Sinne ist es besonders praktikabel, dass der Anwender alle Bearbeitungsarten, 2D-, 3D-, HSC- und 5-Achs-Fräsen aus eben dieser einheitlichen Benut- zeroberfläche heraus programmieren kann. Es gibt ja kaum noch ein Teil, bei dem nur eine Bearbeitungsart benötigt wird.
Hypermill for Solidworks unterstützt das Arbeiten in Baugruppen. Spannmittel und Vorrichtungen werden in die Kollisionskontrolle mit einbezogen. Die Maschinen- und Abtragssimulation bietet eine Überwachung des Arbeitsraums. Basierend auf einem hinterlegten Maschinenmodell, wird kontrolliert, ob bei 2D-, 3D-, 3+2- und 5-Achs-Simultanbearbeitungen Endschalter überfahren werden. Dabei werden sowohl die Linearachsen X, Y, Z als auch die Rundachsen A, B, C überprüft.
Eine der führenden 5-Achs-Technologien steht dem Anwender auch in Hypermill for Solidworks zur Verfügung. Dank vieler leistungsstarker Automatismen ist das 5-Achs-Programmieren genauso einfach wie das Programmieren von 3D-Aufgaben. Beispielsweise berechnet die vollautomatische Kollisionsvermeidung selbstständig die Werkzeuganstellung. Beim „Automatischen Indexieren“, einer Weiterentwicklung des 3+2-Fräsens, sucht die Software automatisch die Bereiche, die mit Festanstellungen bearbeitet werden können. Diese werden dann in einer 5-Achs-Simultanbewegung ebenfalls automatisch verbunden.
„Diese herausragenden Möglichkeiten der CAM-Software haben bei unserer Entscheidung sehr wohl eine Rolle gespielt“, bestätigt Schlegl. „Am Anfang sahen wir darin eine Chance, heute wird die 5-Achs-Bearbeitung bereits bei 25 bis 40 Prozent unserer Teile angewendet.“ Dabei spielt die 5-Seiten-Komplettbearbeitung genauso eine Rolle wie die Erzeugung von Freiformflächen. Die Zerspanungsfachleute sind begeistert von der resultierenden Genauigkeit und Oberflächengüte: „So manches Teil, das man früher hätte erodieren müssen, kann man nun fräsen“, sagt Schlegl.
Vom CAD bis zur Werkzeugmaschine
Schlegl & Hofer haben Hypermill for Solidworks im Januar 2012 eingeführt. Aktuell werden 2 Lizenzen in 64-bit-Version betrieben. Sie beinhalten Pakete für 2D-, 3D-, indexierte und simultane 5-Achs-Bearbeitung und zusätzlich Funktionen für tiefe Kavitäten und Freiformflächen. So können auch komplexe Bauteile sicher, schnell und komfortabel programmiert sowie anschließend in einwandfreier Qualität auf der Maschine gefertigt werden – und das kollisions- geprüft beim Einsatz kürzestmöglicher Werkzeuge.
Zudem lassen sich einzelne, aufeinanderfolgende Bearbeitungen intelligent miteinander verbinden. Durch diese Job-Linking-Funktion lassen sich Eilgang- und Leerwege minimieren und Maschinenlaufzeiten deutlich reduzieren.
Die Oberpfälzer haben damit eine durchgehende Datenschiene vom CAD-System über das integrierte CAM-System bis zur Werkzeugmaschine geschaffen und somit einen deutlichen Produktivitätsfortschritt ermöglicht. Sämtliche Postprozessoren, die dafür benötigt wurden, hat Open Mind erstellt. „Sie laufen zu unserer vollsten Zufriedenheit“, so Franz Guttenberger, Programmierer CAD/CAM bei Schlegl & Hofer.
Für die tägliche Arbeit nutzen Guttenberger und seine Kollegen die Feature- und Makrotechnologie. Sie standardisieren und automatisieren damit die Programmierung von Geometrien, etwa beim Bohren und Gewinden. Selbstredend werden die im CAD-System schon vorhandenen Geometrieinformationen dabei genutzt: keine Schnittstelle! „Ebenso nützlich finden wir die Werkzeugdatenbank, die eine umfassende Definition von Werkzeugen und den dazugehörigen Technologiedaten erlaubt“, betont Guttenberger.
Nach früheren Erfahrungen wird jetzt jedes NC-Programm auch simuliert, bevor es auf die Maschine kommt; dies geschieht mittels der im System zur Verfügung stehenden Maschinenraum-Simulation. Insbesondere die 5-Achs-Maschinen sind dazu im System hinterlegt, so dass im virtuellen Raum bereits Kollisionsfreiheit hergestellt werden kann. „Eine schadensfreie Fertigung fällt nicht vom Himmel“, meint Schlegl, „man muss sie sich erarbeiten.“
Um hier, wie auch bei allen anderen Schritten, die Grenzbereiche auszuloten, sucht Schlegl & Hofer immer wieder den Kontakt zu Open Mind. „Wir haben eine sehr enge und angenehme Zusammenarbeit, bei der das gesprochene Wort gilt, was heute keinesfalls mehr selbstverständlich ist“, berichtet der Firmenchef. „Wir von Open Mind bieten in dem Zusammenhang Consulting, Schulungen und Weiterbildungen auch im laufenden Betrieb an, um dem Anwender immer wieder neue Möglichkeiten zu eröffnen“, ergänzt Nabor. Für die Zukunft fühlt sich Schlegl mit Hypermill for Solidworks weiter gut gerüstet: „Das CAM-System hat Potenziale, die wir heute noch nicht nutzen, aber jederzeit abrufen können, wenn wir sie brauchen.“
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