CAD/CAM-Systeme: Diese Pakete sollten Sie kennen

Inhaltsverzeichnis
1. CAD/CAM-Markt: langfristiges Wachstum
2. Proficam
3. Hypermill
4. NX CAM
5. Solidcam
6. Visi
7. Vericut
8. Tebis
9. Esprit CAM
10. Topsolid CAM
11. Mastercam

Die CNC-Programmierung über CAD/CAM-Systeme bietet eine Vielzahl von Vorteilen. Dazu zählen:

• Die Maschine bleibt während der Programmierung produktiv.
• Die Programmierung im Büro erfolgt in einer geeigneten Arbeitsumgebung.
• Fehler bei der händischen Eingabe von Geometriedaten sind ausgeschlossen.
• Die Programmierung erfolgt einheitlich und ist nicht vom individuellen Maschinentyp abhängig.
• Erfahrungswerte können hinterlegt werden und wiederkehrende Aufgaben lassen sich schneller lösen bzw. automatisieren.
• Hoch produktive Bearbeitungsstrategien wie das trochoidale Fräsen lassen sich umsetzen.
• Die Bearbeitung von Freiformflächen (5-Achs-Technologie) ist anders schwer lösbar.
• Die Software ermöglicht Datenaustausch nicht nur mit dem Konstruktionsbereich, sondern auch mit anderen Systemen wie Werkzeugverwaltung oder Produktionsplanungs- und Steuerungssystemen. So können beispielsweise Programme, Zeichnungen und komplette Werkzeuglisten an die Voreinstellung übergeben werden.
• CAD/CAM-Software ermöglicht die Simulation des Bearbeitungprozesses und kann Kollisionen im Vorfeld ausschließen.

CAD/CAM-Markt: langfristiges Wachstum

Neben einigen Werkzeugmaschinenherstellern, die mit eigenen CAM-Tools aufwarten, haben sich zahlreiche unabhängige Anbieter von CAD/CAM-Software im Markt etabliert – einem Markt, der im laut Analyse von Cimdata seit 2002 im Mittel um 5 bis 7 % per anno gewachsen ist und 2019 ein Volumen von 2,4 Milliarden Dollar weltweit erreicht hat.

Das verbreitetste System ist Mastercam mit weltweit über 274 000 Installationen, gefolgt von Siemens‘ NX, Edgecam, den HSM-Paketen für Solidworks sowie Solidcam.

Im Folgenden stellen wir zehn der verbreitetsten CAD/CAM-Systeme für die Zerspanung kurz vor.

Proficam

Proficam ist die CAD/CAM-Lösung der Coscom Computer GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Ebersberg bei München ist seit 1978 auf dem Gebiet der Digitalisierung in der CNC-gestützten Zerspanung aktiv. 2011 wurde der Bereich MES-Lösungen (Manufacturing Execution System), welche die Schwerpunkte Erfassung, Planung, Monitoring und Analyse abdecken, in das eigenständige Unternehmen Proxia Software AG ausgegründet.

Proficam – mittlerweile Proficam VM (Virtual Machine) mit Hinweis auf die integrierte Maschinensimulation, die es erlaubt, die erstellten Programme direkt in der virtuellen Maschine zu überprüfen – bietet eine 2D- und 3D-CAD-Integration mit allen gängigen Systemen, die hohe Flexibilität in der Erstellung von Spannmitteln, Werkzeugen und Rohteilen verspricht. Dank Rohteilmanagement lassen sich Bearbeitungsstrategien erstellen, welche die Berechnung ökonomischer Werkzeugbahnen ermöglichen. Die Software unterstützt 2D-, 3D- und 5-Achs-(Simultan-)Fräsbearbeitung sowie Drehbearbeitung, sowohl für klassische Drehzentren, als auch für Karussel-Drehmaschinen und Dreh-/Fräszentren.

Neue Märkte erschließen mit Virtual Machining

Das Postprocessing-Modul ProfiNC-Joker bringt detaillierte Abbildungen aller gängigen CNC-Steuerungen mit.

Neben CAD/CAM-Programmierung und Simulation bietet Coscom diverse Lösungen für Werkzeugverwaltung, Datenmanagement und DNC-Vernetzung im Sinne einer digitalisierten Fertigung. Das Coscom ECO-System vernetzt die ERP-Ebene mit dem Shopfloor und schafft hohe Effizienz in den Datenprozessen der Fertigungsunternehmen.

Hypermill

Hypermill ist eine Windows-basierte Software der Open Mind Technologies AG mit Sitz in Weßling bei München. Das Unternehmen konnte 2019 sein 25-jähriges Bestehen feiern. Die Software Hypermill vereint 2,5D-, 3D- und 5-Achs-(Simultan-)Fräsen sowie Fräsdrehen und Bearbeitungen wie High Speed-Cutting (HSC) und High Performance Cutting (HPC) unter einer Bedienoberfläche. Mit dem Schruppmodul Maxx Machining bietet Hypermill eine performante Lösung für das HPC mit spiralförmigen und trochoidalen Werkzeugbewegungen. Damit lassen sich optimale Fräswege, maximaler Materialabtrag und kürzestmögliche Fertigungszeiten erreichen.

Mit Hightech-Frässtrategien zum Überflieger

Hypermill untersützt mit zahlreichen Spezialapplikationen das Fräsen von Impellern, Blisks, Turbinenschaufeln, Formkanälen oder Reifenformen und bietet zahlreiche Automatisierungsmöglichkeiten. Einsatzschwerpunkte liegen in den Bereichen Werkzeug- und Formenbau, allgemeiner Maschinenbau sowie Automotive, Medizintechnik, Energietechnik sowie  Luft- und Raumfahrt.

Mit Hypercad-S hat Open Mind zudem ein eigenes CAD-System für die Anforderungen von CAM-Programmierern im Portfolio. Hypermill ist als Direktintegration für Solidworks und Autodesk Inventor verfügbar. Die integrierten Versionen sind von Dassault Systems und Autodesk zertifiziert.

NX CAM

NX CAM ist Teil eines PLM-Systems (Product Lifecyle Management), das ursprünglich von der US-Firma Unigraphics Solutions auf Basis des eigenen Parasolid-Modellierkerns entwickelt wurde. 2007 wurde Unigraphics von Siemens übernommen. Seitdem wird die Software von der Siemens Digital Industries Software weiterentwickelt und vertrieben. Die von Dassault entwickelte CAD-Software Solidworks, die ebenfalls auf dem Parasolid-Kern aufsetzt, nutzt diesen seitdem in Lizenz. Unabhängig davon läuft Dassaults Konkurrenzlösung Catia, die weniger auf kleinere und mittlere Maschinenbauer fokussiert, sondern vielmehr im Produktdesign und bei großen OEMs und Zulieferern der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie zuhause ist.

NX unterstützt diverse Bearbeitungstechnologien wie 3-Achs-Fräsen/Bohren, 5-Achs-Fräsen, Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Drahtschneiden bis 4 Achsen, Drehen, Mehrkanaldrehen, Drehfräsen, Drehen mit angetriebenen Werkzeugen, Impellerfräsen, Einlass-Kanalfräsen sowie auch Roboter-Programmierung

Mit NX Additive Manufacturing lassen sich auch diverse 3-Druck-Verfahren umsetzen, wie z. B. Pulverbettschmelzen, Multijet Fusion, Pulverauftragsschweißen oder hybride Verfahren.

Siemens NX: Eine Software für den gesamten 3D-Druck-Prozess

Auch mit der Unterstützung des VNCK (virtueller NC-Kernel) der Siemens-Steuerung 840D sowie der nativen Virtualisierungsfunktionen der neuen Sinumerik One kann NX punkten.

Solidcam

Solidcam mit Hauptsitz in Newtown, Pennsyslvania wurde 1984 von Dr. Emil Somekh gegründet – mit dem Ziel, leistungsfähige CAD- und CAM-Lösungen für die aufkommende PC-Plattform bereitzustellen. 1994 folgte die Gründung der Solidcam GmbH mit Sitz in Schramberg. Ein Meilenstein war dort die Eröffnung des neuen Technologiezentrums 2011. Seit 2019 führen Dirk Klinge und Michael Leditzky die Geschäfte.

Reseller in Deutschland sind die DPS Software GmbH, die Solidpro Informationssysteme GmbH, die Barho ECS GmbH und die Coffee GmbH.

Solidcam hat sich Zug um Zug zu einer führenden integrierten CAM-Software entwickelt, die direkt in Solidworks und Autodesk Inventor läuft und über volle Werkzeugweg-Assoziativität verfügt. Mit der Ein-Fenster-Integration können alle Bearbeitungsoperationen definiert und überprüft werden, ohne die gewohnte parametrische CAD-Baugruppenumgebung zu verlassen.

Mit iMachining stellt Solidcam eine Technologie für das High Performance Cutting (HPC) bereit, die hoch produktive Schruppbearbeitung auf Basis von trochoidalen Werkzeugbahnen ermöglicht. Mit seinen patentierten „Morphing-Spiralen“ und dem Moating, das Inseln innerhalb von Taschen abtrennt und große Bereiche aufteilt, liefert iMachining laut Hersteller die kürzesten Zykluszeiten in der Branche. Der Technologie-Assistent von iMachining bietet automatische, optimale Vorschub- und Geschwindigkeitswerte für verschiedene Materialien und CNC-Maschinen.

Die Software unterstützt sämtliche Fräs- und Drehfunktionen bei der Programmierung komplexer mehrkanaliger Drehfräszentren und CNC-Langdrehmaschinen. Multi-Revolver- und Spindel-Operationen lassen sich mit vollständiger Revolver-Synchronisation programmieren. Solidcam simuliert die Bearbeitung in mehreren Schritten, wobei der Transfer von Spindel zu Spindel ohne Benutzereingriff erfolgt.

„Ohne CAM geht es nicht mehr“

Visi

Visi ist eines der führenden Konstruktions- und NC-Programmiersysteme für den Werkzeug- und Formenbau. 2020 wurde der deutsche Reseller, die Mecadat AG mit Hauptsitz im oberbayrischen Langenbach, von Hexagon übernommen. Die „Visi-Mutter“ Vero Software hatte der schwedische Messtechnik- und Softwaremulti bereits vor einigen Jahren aufgekauft.

Visi bietet eine Kombination von Anwendungen, die integrierte 2D-, Flächen- und Volumenmodellierung, umfangreiche 2,5-Achs-, 3+2-Achs- und 5-Achs-Bearbeitungsstrategien inklusive effektiver HSC-Optionen (High Speed Cutting) umfasst. Anwendungen für Draht- und Senkerodieren komplettieren die CAM-Funktionalität. Branchenspezifische Anwendungen für die Konstruktion von Kunststoffspritzgießwerkzeugen, inklusive der Materialflussanalyse, und für die Entwicklung von Folgeverbundwerkzeugen mit Abwicklung und Methodenplanung, liefern dem Formen- und Werkzeugbauer eine hohe Produktivität.

Durch die umfangreiche Auswahl an CAD-Schnittstellen kann der Anwender mit jedem Kunden bzw. Lieferanten zusammenarbeiten. Visi bietet ihm zahlreiche Werkzeuge, mit denen er auch beschädigte Daten bestmöglich verarbeiten kann. Durch die bidirektionalen Schnittstellen können geänderte Artikel und gesamte Werkzeugkonstruktionen wieder den Partnern zur Verfügung gestellt werden.

Software-Turbo für die Fräsprozesse

Funktionen für die kinematische Simulation von Werkzeugbewegungen und die Erstellung von Zusammenbausequenzen stehen schon im Grundsystem zur Verfügung.

Vericut

Vericut ist eine CNC-Simulationssoftware der US-Firma CGTech. Das Unternehmen wurde 1988 von John Prun gegründet. In den 80er Jahren hatte er die Notwendigkeit erkannt, NC-Programme prüfen zu können, ohne kostenintensive Maschinenlaufzeiten an Einfahrteilen zu verschwenden. Das 1988 entwickelte Softwaretool avancierte zur weltweit ersten weit verbreiteten und produktiven Methode zum Testen von NC-Programmen in einer virtuellen Umgebung. Vericut revolutionierte die NC-Programmverifikation, indem es den Materialabtrag mit Hilfe einer dreidimensionalen Modell-Datei simulierte.

Mittlerweile hat sich die Technologie für CNC-Maschinensimulation, -prüfung und -optimierung zu einer Art ein Industriestandard in über 60 Ländern entwickelt. Heute verfügt das Unternehmen mit Hauptsitz im kalifornischen Irvine über zehn eigenen Tochtergesellschaften zur weltweiten Unterstützung der Kunden. Im DACH-Raum wird die NC-Simulationslösung seit 1997 von der Kölner CGTech Deutschland GmbH vertrieben und betreut.

Im Laufe der Jahre wurden zahlreiche Weiterentwicklungen durchgeführt, um auch die komplexesten Mehrachs-Kinematiken zu unterstützen, die Zykluszeiten von Werkzeugmaschinen zu verkürzen, die Werkzeugstandzeiten zu erhöhen oder die additiven Fähigkeiten hybrider CNC-Maschinen zu simulieren. Zudem entwickelt CGTech Softwareprodukte für Unternehmen, die automatisierte Composite-Maschinen einsetzen, oder auch für Bohr- und Nietmaschinen, etwa zur Montage von Flugzeugzellen.

Auf Anhieb kollisionsfrei

Mit Vericut Force wurde ein auf Physik basierendes Softwaremodul zur NC-Programmoptimierung entwickelt, das Schnittbedingungen während des gesamten NC-Programmbetriebs analysiert und optimiert. Laut Hersteller liefert es das effektivste NC-Programm für das jeweilige Material, das Schneidwerkzeug und die Bearbeitungsbedingungen. Das Ergebnis sind erhebliche Zeiteinsparungen und eine verbesserte Lebensdauer der Schneidwerkzeuge und Maschinen.

Tebis

Tebis (Technische Entwicklung Beratung und Individuelle Software) ist ein CAD/CAM Programm der Firma Tebis Technische Informationssysteme AG mit Sitz in Martinsried bei München. Gegründet 1984 als Tebis GmbH, beschäftigt sie heute mehr als 300 Mitarbeiter weltweit.

Der Schwerpunkt der Software liegt im Werkzeug-, Formen- und Modellbau. Dabei werden Bearbeitungen wie Bohren, Fräsen und Drehen, aber auch Draht- und Senkerodieren abgedeckt. Der Anwenderkreis reicht von kleinen mittelständischen Unternehmen bis hin zu OEMs der Automobil- und Flugzeugindustrie und deren Zulieferern.

Durch die Übernahme eines Geschäftszweigs der ID Ingenieurgesellschaft für Datentechnik mbH hat Tebis unter dem Namen Proleis auch ein Manufacturing Execution System (MES) im Portfolio. Über Tebis Consulting bietet Tebis zudem individuelle Beratung für Werzeug- und Formenbaubetriebe an.

Mit der Tebis-Version 4.0 wurde ein neues User Interface, eine branchenorientierte Produktstruktur und eine neue Plattform für die featurebasierte NC-Automatisierung im 2,5D- und 3D-Bereich eingeführt. Auch CNC-Drehmaschinen und Industrieroboter sowie die Fertigungstechnologien Laserhärten und Laserauftragschweißen werden jetzt unterstützt.

Flexibel und lösungsorientiert

Mit Tebis 4.1 steht seit Dezember 2020 ein durchgängig parametrisch-assoziatives CAD/CAM-Komplettsystem bereit, mit dem sich Aufgaben in Konstruktion, Fertigungsaufbereitung und CAM-Programmierung teilweise automatisiert in einem einzigen System erledigen lassen.

Unter anderem wurde die Benutzerführung verbessert. Sie orientiert sich laut Hersteller konsequent an der logischen Vorgehensweise von CAD-Konstrukteuren und CAM-Programmierern. Mit dem Arbeitsplan und der Tebis-NC-Job-Technik erzeugen und verwalten CAM-Programmierer alle NC-Programme für sämtliche Technologien, die zur Fertigung eines Bauteils benötigt werden – vom Fräsen übers Drehen bis zum Härten.

Das MES Proleis ist vollständig angebunden. Damit lassen sich auch komplexe Fertigungsprojekte automatisiert planen, steuern und durchführen. Zudem wurden die virtuellen Prozessbibliotheken, in denen sämtliche realen fertigungsrelevanten Komponenten als digitale Zwillinge abgebildet sind, um eine Spannmittelbibliothek ergänzt. Ebenso sind alle Messaufgaben in den Fertigungsprozess integriert. Für mehr Sicherheit sorgt auch die vollständige Berücksichtigung des Maschinenkopfs bei der Kollisionsprüfung während der NC-Berechnung.

Esprit CAM

Esprit ist eine Software des 1982 gegründeten Herstellers DP Technology mit Hauptsitz im kalifornischen Camarillo. Die deutsche Tochter DP Technology GmbH ist in Bamberg angesiedelt. Ende 2020 wurde die Übernahme von DP Technology durch Hexagon bekanntgegeben.

Esprit ist ein leistungsstarkes CAM-System zur CNC-Programmierung, Optimierung und Simulation des gesamten Fertigungsprozesses. Es unterstützt eine Reihe von Bearbeitungsverfahren. darunter Fräsen bis 5 Achsen, auch simultan, Drehen, Drahterodieren, Wasserstrahlschneiden, Laserschneiden und 3D-Drucken (Additive Suite).

Programmier-Tool für additive Verfahren

Eine Vielzahl von herstellerzertifizierten Postprozessoren liefern die maschinenoptimierte NC-Codes. Außerdem bietet Esprit ausgefeilte Automatisierungslösungen

Esprit verfügt über eine komplett Windows-native Oberfläche, ist dadurch leicht zu erlernen und kann den Bedürfnissen des Anwenders problemlos angepasst werden. Außerdem verfügt es über eine integrierte VBA-Umgebung, so dass sich jeder Anwender Makros schreiben kann und das System entsprechend seinen Bedürfnissen erweitern kann.

Die Simulation verfügt über komplette komplexe Maschinenumgebungen, das heißt jeder Anwender kann seine Maschine zu 100 % realistisch simulieren um sicherzustellen, dass in der Werkstatt während der Bearbeitung keine Kollisionen auftreten.

Topsolid CAM

Topsolid ist eine CAD/CAM-Software des französischen Softwarehauses Topsolid SAS. In Frankreich steht sie auf Platz 2, auch international ist die Software sehr verbreitet. Vertriebspartner in Deutschland sind die Moldtech GmbH, die Adequate Solutions GmbH sowie die WeST GmbH.

Topsolid basiert wie NX und HSM für Solidworks auf dem Parasolid-Modellierkern und dient der Konstruktion und Fertigung von Geometrien, Bauteilen und -gruppen in der mechanischen Fertigungsindustrie, der Blech- und der Holzverarbeitung.

Topsolid CAM bietet unterschiedliche Module für Konstruktion und Fertigung, die dieselbe intuitive Benutzeroberfläche sowie dieselbe assoziative Datenbank nutzen. Außerdem umfasst die Software eine integrierte PDM- und ERP-Lösung.

Topsolid unterstützt Fräsen bis 5-Achs-simultan, Drehen, Drehfräsen, Fräsdrehen, HSC, HSM, HPC, Erodieren und Messen. Topsolid-Wood bietet Design und CAM mitspeziellen Funktionen für die Holzbranche.

Topsolid kommt besonders in Betrieben zum Einsatz, die für Automobilindustrie, Luftfahrt, Maschinenbau, Anlagenbau, Stahlbau oder die Medizintechnik tätig sind. Die branchenspezifische Lösung für die Holzindustrie wird vorrangig von Ladenbauern, Tischlern, Schiffs- und Fahrzeuginneneinrichtern verwendet.

Mastercam

Mastercam ist eine CAD/CAM-Software des US-amerikanischen Herstellers CNC Software mit Sitz in Tolland, Connecticut. Das 1983 gegründete Unternehmen ist eines der ältesten Unternehmen in der PC-basierten CAD/CAM-Industrie. Mastercam war eines der ersten mikrobasierten CAM-Pakete, das CAD-Fähigkeiten enthielt, dem Anwender eine schnelle und einfache Konstruktion eigener Teile erlaubte und sowohl für Maschinenarbeiter als auch für Ingenieure gestaltet wurde.

Mit über 274 000 Installationen war Mastercam laut Cimdata 2020 das weltweit verbreitetste CAM-System.

In Deutschland wird die komplette Mastercam-Produktpalette von der Intercam Deutschland GmbH Vertrieben.

Mastercam umfasst die Funktionen Fräsen in 2 bis 5 Achsen, Drehen, Drahterodieren, künstlerische Reliefbearbeitung, 2D- und 3D-Design, Flächen- und Solidmodeling. Das Einsatzgebiet der Software findet sich hauptsächlich im Bereich des Werkzeug-, Formen- und Maschinenbaus sowie der Medizintechnik. Weiterhin kommt Mastercam auch im Bereich der Holz-, der Stein- und Kunststoffbearbeitung sowie bei künstlerischen Bearbeitungen zum Einsatz.