Prozesssicheres Fünf-Achs-Fräsen

Die Werkzeug- und Maschinenbau GmbH Rädler und Reutemann stellt Flugzeugteile und Gehäuse für Geräte, die im Flugzeugbau eingesetzt werden, her. Beispiele dafür sind die Gehäuse für Elektronikbauteile, die im A380 oder im A 400M verbaut werden. Hier werden sehr hohe Anforderungen an die präzise Bearbeitung und die Oberflächenqualität gestellt. Die Gehäuse müssen exakt schließen. Die Dichtheit wird über 30 Jahre gewährleistet. Darüber hinaus fertigt das Unternehmen Einzeleile für den Sondermaschinenbau. Hier kommt es ganz besonders auf die Flexibilität der Fertigung an, da jedes Werkstück ein Einzelteil ist, an das aber genauso hohe Qualitätsanforderungen wie an die Serienfertigung gestellt werden.

Die Jahresproduktion mit insgesamt 33000 Teilen wird in kleinen und mittleren Serien gefertigt. Das Team, das diese stolze Leistung erbringt, ist mit sechs Mitarbeitern und den Geschäftsführern Herbert Rädler und Klaus Reutemann vergleichsweise klein. Das Erfolgsgeheimnis des Unternehmens ist, dass die beiden Geschäftsführer ständig daran arbeiten, Prozesse weiter zu automatisieren und neue Technologien einzuführen. Aus diesem Grund entschied sich das Unternehmen sehr frühzeitig die 5Achs-Fräs-Technologie einzuführen. Die Bearbeitung in einer Aufspannung von unterschiedlichen Seiten bietet in punkto Genauigkeit, Effizienz und Zeiteinsparung viele Vorteile. Heute hat das Unternehmen sieben Bearbeitungszentren, davon einige 5Achs-Fräsmaschinen der Firma Hermle im Einsatz. Die Teile werden hier nach genau definierten Abläufen gefertigt. Modernste Messmaschinen werden in der Qualitätskontrolle genutzt, um die hohe Präzision der Teile nachvollziehbar zu dokumentieren.

Damit die Möglichkeiten moderner 5Achs-Maschinen optimal genutzt werden können, ist eine leistungsfähige 5Achs-CAM-Software erforderlich. Vor fünf Jahren entschied mann sich dafür, Hypermill von der Open Mind Technologies AG einzusetzen. Die Gründe waren über ein breites Spektrum an Bearbeitungsstrategien von 2D-, 3D- bis hin zur 5Achs-Simultanbearbeitung. Ein weiterer Aspekt war, dass bei Open Mind die Entwicklung innovativer Technologien forciert wird und wir uns hier einbringen können. Aus diesem Grund haben wir uns auch entschieden als Beta-Tester aktiv an der Weiterentwicklung mitzuarbeiten.“ Dazu kam, dass bereits zu diesem Zeitpunkt eine Direktschnittstelle zu SolidWorks existierte. Sie gewährleistete einen reibungslosen Datenimport.

Die Modelle der zu fertigenden Teile werden als Step-Datei von den Auftraggebern geliefert. Dazu konstruiert das Unternehmen die für die Bearbeitung erforderlichen Vorrichtungen. Diese Konstruktion erfolgt in SolidWorks. Für die Programmierung der Bearbeitung wird Hypermill dann direkt in SolidWorks mit der gleichen Bedienphilosophie geöffnet. Das bedeutet zum Beispiel, dass zwischen Konstruktion und Programmierung jederzeit gewechselt werden kann. Häufig wird während der CAM-Programmierung festgestellt, dass Flächen- oder Kurvendaten im Modell optimiert werden müssen. In diesem Fall kann der Anwender ohne das Programm zu wechseln entsprechende Bereiche konstruieren und anschließend mit der CAM-Programmierung fortfahren. Dadurch ist der Anwender wesentlich flexibler in seiner Arbeitsweise. Und auch Fehler werden vermieden, da stets auf ein und dasselbe Datenmodell zugegriffen wird. Dazu kommt, dass Änderungen im CAD-Modell stets assoziativ erfolgen. In allen darauf basierenden Daten wird diese Änderung bei erneuter Programmberechnung automatisch berücksichtigt.

Mit der Featureerkennung von Hypermill können Teile nach CAD-Features wie beispielsweise Bohrungen oder Taschen durchsucht werden. Diese Informationen stehen dann direkt im CAM-System zur Verfügung. Je nach Bauteil sinkt der Programmieraufwand dadurch erheblich. Zudem wird in SolidWorks das Arbeiten in Baugruppen unterstützt. Spannmittel und Vorrichtungen werden in die Kollisionskontrolle mit einbezogen und zusammen mit den Daten der Fräsbaugruppe gespeichert. Die Rohteilnachführung von Hypermill bietet einen effizienten Weg die höchstmögliche Präzision in der Bearbeitung zu erzielen. So kann für jeden einzelnen Arbeitsschritt ein Rohteil berechnet werden, das entweder für die visuelle Überprüfung oder für die Weiterbearbeitung verwendet werden kann. Der nächste Arbeitsschritt setzt auf dem aktuell berechneten Rohteil auf. Die Kollisionsvermeidung berechnet vollautomatisch die erforderlichen Werkzeugpositionen und -anstellungen. Dadurch ist das Programmieren von 5Achs-Bearbeitungen nicht schwerer als von 3D-Aufgaben. Dazu bieten die Möglichkeiten für die 5Achs-Bearbeitung mit dem Fräsen mit Festanstellung, dem automatischem Indexieren und dem 5Achs-Simultanfräsen Möglichkeiten, die Bearbeitung auf die Teilegeometrie und Maschinenkinematik abzustimmen. wm