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Mit Softwarelösungen von esco zum Technologieführer bei Verzahnungswerkzeugen

Mit Softwarelösungen von esco zum Technologieführer bei Verzahnungswerkzeugen
Wälzfräser-Hersteller punktet durch Closed-Loop-Fertigung

Die Herstellung von Verzahnungen ist ein höchst anspruchsvoller Prozess, der ein besonderes Knowhow und spezielle Werkzeuge erfordert. Die 1943 in Pforzheim gegründete Saazor-Wälztechnik Zorn GmbH u. CO. KG ist ein Premium-Hersteller technologisch führender Vollhartmetall- und Vollstahl-Wälzfräser, der als einer der ersten das Potential der Lösungen des Aachener Softwarespezialisten esco erkannt hat.

Saazor genießt in der Welt der Verzahnung einen herausragenden Ruf und hat diese Technologie durch zahlreiche Innovationen stets vorangetrieben. So entwickelte das Unternehmen kurz nach seiner Gründung die ersten Wälzfräser mit eingesetzten Schneidstollen und sorgt seit einigen Monaten mit der Markteinführung des ersten Monoblock-Vollhartmetall-Wälzfräsers erneut für Furore. Dabei sieht sich Saazor von Anfang an als Anbieter von Komplettlösungen aus einer Hand. Jedes Werkzeug wird kundenindividuell ausgelegt. Gemeinsam mit den Kunden werden das Verzahnungsprofil, die Spannutenzahl und die Beschichtung bestimmt, um die jeweils optimale Lösung zu finden. Dieser Anspruch stellt das Unternehmen vor große Herausforderungen. Es steht unter dem Druck, nicht nur hochpräzise, sondern auch rasch, effizient und ressourcenschonend zu fertigen. Für den Geschäftsführer Dr.-Ing. Markus Weiler war deshalb schnell klar: “Diese Strategie lässt sich im Weltmarkt auf Dauer nur umsetzen, wenn wir uns die fortschreitende Digitalisierung zunutze machen.“ Die Suche nach einem geeigneten Softwareanbieter gestaltete sich anfangs recht schwierig, da die Auslegung von Verzahnungen und die komplikationslose Integration in Hardware-Schnittstellen von unterschiedlichen Endgeräten wie Schleif- oder Messmaschinen ein besonderes Spezialwissen erfordern. Bei der 1993 in Aachen gegründeten esco GmbH wurde Saazor fündig und arbeitet nun seit Jahren erfolgreich mit diesem Unternehmen zusammen.

Softwarelösungen für die automatisierte Fertigung

esco entwickelt und vertreibt Software-Produkte und integrierte Lösungen für die automatisierte Fertigung inklusive Qualitätskontrolle und hat sich auf Verzahnungen, Verzahnungswerkzeuge sowie Präzisionsschneidwerkzeuge konzentriert. Alle Programme sind intuitiv bedienbar und lassen sich reibungslos an branchenübliche IT-Systeme und Produktionsanlagen anpassen. Die besondere Stärke dieser Lösungen ist die absolute Durchgängigkeit von der Konstruktion über die Fertigung bis hin zur Qualitätskontrolle. Ein Kernelement bildet das Softwaresystem PTM (Precision Tool Manufacturing), ein Programm dass sich unter anderem zur Fertigungssimulation eignet. Bevor noch der erste Span abgetragen wird, entsteht ein virtueller Zwilling des Werkzeugs, der mit allen relevanten Fertigungsverfahren auf einer virtuellen Maschine gefertigt werden kann. Ohne wertvolle Ressourcen wie Material oder Maschinenzeiten zu verschwenden, entwirft der Konstrukteur bei Saazor die Teilegeometrie am Schreibtisch. Dabei kann er die Verfahrensparameter beliebig variieren und optimieren. Durch die sehr kurzen Rechenzeiten sind akribische Detailuntersuchungen möglich, bevor er endgültige Daten in die reale Fertigung schickt. Damit sind die Werkzeugentwicklung, Machbarkeitsanalysen und Fertigungsautomatisierung rein digital möglich. Auf Basis der exakten mathematischen Abbildung der geometrischen und kinematischen Parameter können anschließend präzise und reproduzierbare Werkzeuge gefertigt werden. Allein mit diesem Tool hat Saazor seine Entwicklungskosten und den Ressourceneinsatz spürbar reduziert. Gleichzeitig sanken die Durchlauf- und Lieferzeiten, während die Planungssicherheit gestiegen ist.

Fertigungsorientierte Qualitätskontrolle

Saazor Werkzeuge sind bekannt für ihre gleichbleibend hohe Qualität. Deshalb ist für Dr.-Ing. Markus Weiler eine nachweislich reproduzierbar hohe Qualität im Fertigungsprozess ein wesentlicher Faktor für Produktivität, Wirtschaftlichkeit und letztlich für die Kostenminimierung in der Fertigung. Um den Ausschuss zu minimieren, setzt er auf eine möglichst frühe Qualitätskontrolle. Auch dafür hat esco unter dem Namen HAWK ein Tool entwickelt, das eine extreme Fertigungsnähe erlaubt. Mit Hilfe moderner Koordinatenmesstechnik erfasst HAWK die zu messenden Merkmale des Werkzeugs und gleicht die Messdaten mit den Sollwerten aus der Konstruktionszeichnung ab.

Zusätzlich zum effizienten Messablauf liefert HAWK für eine fertigungs- und teileorientierte Auswertung und Ergebnisdarstellung ad hoc verständliche Grafiken. Wenn nicht toleranzhaltige Messergebnisse Korrekturmaßnahmen erfordern, stellt HAWK als integrierte Lösung eine homogene Schnittstelle zur Korrektur von Geometrie und/oder Fertigungskinematik in PTM zur Verfügung.

Ein weiterer Vorteil dieses Tools liegt darin, dass Saazor die vorhandenen Messgeräte damit anbinden konnte. Die Software übernimmt den gesamten funktionalen Messablauf von der Programmierung der Messaufgabe über die Navigation der Messgeräte bis hin zur Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse. Als Programmier-, Auswerte- und Dokumentationssystem für die digitale Messung komplexer Formen ist HAWK sowohl lokale Informationsbasis als auch Regelglied im Fertigungsprozess und Schnittstelle zur Informationsverarbeitung. Denn für die Integration in den Fertigungsablauf in der Werkzeugmaschine stehen entsprechende Module bereit. Die Anbindung an die jeweilige Steuerungssoftware erfolgt über Standardschnittstellen wie DMIS oder Standard-NC-Codes.

Highend-Lösung einer qualitätsgeführten Fertigung

Auf die Frage an Dr.-Ing. Markus Weiler, was die Softwarelösung von esco auszeichnet, kommt die Antwort wie aus der Pistole geschossen: „Closed Loop. Das sagt alles. Es ist alles integriert.“ Unsere Werkzeugkonstruktion erstellt die Rotationsgeometrie des Werkzeugs und definiert die Spannut mit der PTM Software. Diese berechnet daraus die Raumschneide und die Definition der zur Herstellung des Werkzeugs notwendigen Arbeitsschritte . Intelligente Postprozessoren sorgen dafür, dass unsere Maschinen verstehen, was sie zu tun haben. Anschließend wird die Geometrie der Werkzeuge mit der Messsoftware HAWK gemessen. Die von ihr festgestellten Abweichungen werden automatisch in Korrekturwerte umgesetzt, die wiederum zurück an PTM übertragen werden.

Die Fehlerkompensation betrifft Geometrie, Verfahren oder, falls nötig, beides. „Um einen optimalen Workflow zu erreichen, haben wir alle Softwarekomponenten direkt auf den NC-Steuerungen der Maschinen installiert und sie über Schnittstellen online in den Prozessablauf integriert. Die Prozesse laufen deshalb vollautomatisch und erfordern kaum noch manuelle Eingriffe. Da die Herstellung unserer Werkzeuge ein hochkomplexer Prozess ist, erfordert dieses Vorgehen sowohl von unseren Spezialisten als auch von esco eine enorme Sachkompetenz.“

Hier kommt letztendlich eine weitere Stärke von esco zum Tragen. Die beiden Geschäftsführer Marion Süßmilch und Dietmar Ernst sowie das gesamte Team von esco lassen den Kunden nach dem Kauf der Software nicht allein. Gemeinsam wird permanent nach Lösungen gesucht, mit denen die Prozesse noch effizienter ablaufen und immer komplexer werdende Werkzeuge in den Workflow integriert werden können.

esco GmbH engineering solutions consulting
www.esco-aachen.de

Kaiserstr. 100

52134 Herzogenrath

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