Durchgängiges 2D/3D CAD/CAM-System für Blechteile

Vom Modell zum NC-Programm

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Die nahtlose Intergation des Programmiersystems Megacam in das praxisgerechte 2D/3D CAD System Megacad ermöglicht die durchgängige Bearbeitung von Blechteilen – vom 3D-Modell über die 2D-Abwicklung und Verschnittoptimierung bis hin zum fertigen NC Programm zur Stanz- und Laserbearbeitung – unter einer objektorientierten Benutzeroberfläche.

Der Autor Dipl.-Ing. (FH) Volker Rüger ist Megacad-Produktmanager bei der Megatech Software GmbH, Oldenburg

Die Firma ISY-NC in Alfeld/Leine hat sich auf die kundenspezifische Anpassung der Systemlösung 2D/3D MegaCAD/MegaCAM der Megatech Software GmbH, Oldenburg, spezialisiert und bietet auf Basis von MegaCAM auch Lösungen für das Wasserstrahl- und Brennschneiden an.
Ausgehend von der Zeichnung, dem Material und den Maschinengegebenheiten wird für jeden Auftrag ein optimiertes NC-Programm generiert. So kann sich der Anwender für eine reine Laserbearbeitung entscheiden, das Teil kann aus-schließlich durch Stanzen hergestellt werden oder es werden die Vorteile und Stärken beider Bearbeitungsverfahren kombiniert.
Drei Varianten Blechfaltkörper
  • 1. Zunächst kann man mit dem Modul MegaCAD Unfold ein Blechgehäuse als 3D-Modell konstruieren. Im nächsten Schritt wird dieser Körper in einen parametrischen Faltkörper umgewandelt. Dieser Faltkörper enthält neben der reinen Beschreibung der Geometrie auch alle relevanten Biegedaten wie Blechdicke, Biegera-dien und notwendige Korrekturwerte. Diese Biegedaten sind jederzeit veränderbar. Wird einem Faltkörper eine neue Blechdicke oder ein neuer Radius zugewiesen, erfolgt automatisch die Aktualisierung der Bauteilgeometrie.
  • 2. Ebenso einfach werden im Umkehrschluss aus 2D-Ansichten eines Bauteiles durch Zuweisung einer Wandstärke Bleche erzeugt. Diese Bleche lassen sich dann zu einem 3D-Faltkörper zusammensetzen bzw. unter einem beliebigen Winkel an einen vorhandenen Faltkörper anfügen.
  • 3. Als dritte Möglichkeit kann ein dünnwandiger Körper, der bereits als 3D-Modell ohne Biegeradien vorliegt, durch Zuweisung der Biegedaten in einen Faltkörper variabler Dicke umgewandelt werden. Diese Faltkörper lassen sich per Mausklick automatisch abwickeln. Das Ergebnis steht innerhalb von Sekunden als 2D-Kontur mit allen Biegelinien sowie den notwendigen Ausklinkungen am Bildschirm zur Verfügung und kann als normale 2D Zeichnung weiter bearbeitet werden. Für die Abwicklung der Radien werden dabei Biegezuschläge nach DIN oder aus einer Tabelle mit eigenen Erfahrungswerten mit eingerechnet.
Somit ist zu jedem Zeitpunkt der Konstruktion eine schnelle Kontrolle möglich. Unstimmigkeiten und Konstruktionsfehler, die eine Abwicklung verhindern (Materialüberlappungen, Unterschreiten des minimalen Biegeradius), werden sofort angezeigt.
Der Einastz von Megacad zwingt dem Anwender die 3D-Konstruktion nicht auf. Er kann wahlweise die abgewickelten Bleche auch konventionell mit Megacad 2D zeichnen und dann vorstehende Funktionaliäten nutzen. Vorhandene Konstruktionen aus einem anderen CAD-System werden per DXF und DWG oder optional auch als IGES-Datei in Megacad importiert .
Meganest: Optimale Materialausnutzung
Im nächsten Arbeitsschritt werden die konstruierten 2D-Konturen mit dem Programmodul Meganest optimal auf einer vorgegebenen oder selbst definierten Platte angeordnet, wobei die Bereiche der Spannpratzen ausgespart werden können. Dieses separate Schachtelmodul Meganest wird auf Kundenwunsch direkt in Megacam eingebunden, so dass auch hier die Bedienung komplett unter einer Oberfläche erfolgt.
Die Teile, die mit Meganest automatisch angeordnet werden sollen, können aus verschiedenen Zeichnungen direkt am Bildschirm ausgewählt werden. Alternativ können in MegaCAD oder MegaCAM abgelegte Makros eingefügt werden.
Hat sich eine früher festgelegte Strategie bewährt, so lassen sich diese Angaben in MegaCAM zusammen mit dem Bauteil speichern. Diese Technologiedaten stehen nach den Verschachteln wieder zur Verfügung. Neben der reinen CAD-Kontur wird auch die sog. CAM-Kontur mit gespeichert, welche z.B. den Verfahrweg des Lasers enthält.
Für jedes Teil wird die gewünschte Anzahl von Kopien festgelegt. Von der Auswahlreihenfolge hängt ab, mit welcher Priorität die Teile angeordnet werden. Der Anwender kann jedoch nachträglich Einfluß auf diese Rangfolge nehmen und bestimmte Teile bevorzugt plazieren.
Falls technologisch sinnvoll, können automatisch verschiedene Orientierungen eines Teils untersucht werden. Für den Fall, dass die Teile an-schließend mit einem Laser geschnitten werden sollen, wird hierbei die Breite des entstehenden Spaltes durch ein entsprechendes Aufmaß berücksichtigt. Die Lage der Anschnittfahnen hat ebenfalls Einfluß auf die optimierte Anordnung der Teile.
Durchbrüche in Bauteilen werden automatisch mit kleineren Teilen gefüllt. Zur Ausnutzung des nach Auslegung aller Teile noch vorhandenen Plattenrestes ist zusätzlich ein Füllteil definierbar.
Effizient zum NC-Programm
NC Daten werden direkt aus der MegaCAD Zeichnung gewonnen: Ausgehend von einer Zeichnung, die die Geometrien der Einzelteile oder der gesamten Platine beschreibt, wird nach Festlegen der Bearbeitung und der Bearbeitungsreihenfolge ein NC-Programm für die entsprechenden Maschinen- und Steuerungstypen generiert. Die hierfür notwendigen Postprozessoren wurden von der Firma ISY-NC entwickelt und können individuell angepaßt werden. Das Programmiersystem unterstützt den Bediener durch eine Reihe von automatisierten Abläufen.
Dafür wurden mächtige, in der Bedienung aber sehr einfache und schlüssige Funktionen integriert:
n Objektorientierung
n Ändern der Objekteigenschaften durch einfaches Anklicken am Bildschirm; Megacam bietet in einem Fenster die hierfür mögliche Art der Bearbeitung an
n Zu jedem bearbeiteten Objekt gehören Geometrie (CAM-Kontur oder CAM-Sets), Bearbeitungsart und Werkzeug
n Wurde das Objekt bereits bearbeitet, blendet das System den entsprechenden Status ein und die Parameter können verändert werden
Die Laserbearbeitung kann wahlweise durch Bearbeiten der Innen- oder der Außenseite einer Kontur erfolgen. Häufig wird das Bereinigen der Zeichnung dadurch überflüssig. Für den Fall der Säuberung der Zeichnung verfügt MegaCAM über einen Algorithmus, der doppelte Elemente entfernt.
Für das Stanzen können der Außenkontur und den Durchbrüchen automatisch die vorhandenen Werkzeuge (incl. Sonderwerkzeuge) zugeordnet, aber auch Komplettschnitte oder Trennwerkzeuge eingesetzt werden. Dafür kann der Benutzer definieren, bis zu welchem Größenverhältnis zwischen Werkzeug und zu bearbeitender Fläche Durchbrüche komplett gestanzt werden bzw. ab wann ein Trennwerkzeug zum Einsatz kommt. Die jeweils passende Entsorgungsstrategie für das Restmaterial und Fertig-Teile ist vorwählbar. Bei Sonderwerkzeugen sind auch einzelne Komponenten herauslösbar, um ein bestimmtes Detail zu bearbeiten. Im Arbeitsplan werden die Datensätze zeilenweise dargestellt und können hier editiert, mit Kommentaren versehen und in der Bearbeitungsreihenfolge verändert werden. Bei Werkzeugaustausch werden die Bearbeitungen, denen dieses Werkzeug zugeordnet war, automatisch neu berechnet und am Bildschirm dargestellt.
DNC-Programm
Das von der Firma ISY-NY selbst entwickelte DNC Programm rundet dieses CAD/CAM Paket ab. Mit diesem DNC Programm lassen sich nicht nur fertige NC Programme an die Maschine übertragen, sondern es werden auch entsprechende Rückmeldungen des Systems ausgewertet, um den Anwender immer genau über den momentanen Betriebszustand zu informieren.
Gelungener Kompromiss
MegaCAM steht für den gelungenen Kompromiss zwischen dem Bestreben, die Bearbeitung von Blechteilen soweit wie nur möglich durch sinnvolle Vorgaben zu automatisieren und dem Wunsch, dem Anwender dennoch zu jedem Zeitpunkt die volle Kontrolle über den Ablauf zu geben.
Ausführliche Informationen
Megacad Blech-bearbeitung
KEM 467
Internet
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