Drehfräsen: High-Class Maschine = High-Class Ergebnis?
Digitaler Zwilling liefert technologisch korrekte und kollisionsfreie NC-Daten
Die sogenannten Mehrkanal-Drehmaschinen oder auch Dreh-Fräs-Maschinen sind seit einigen Jahren auf dem Vormarsch. Diese High-Class-Maschinen versprechen auch in Bezug auf Kleinserien und die Einzelteilfertigung Vorteile und stehen für Premium-Ergebnisse. Tatsächlich ist die Überlegung, sich einen solchen Ferrari in die Fertigungshalle zu stellen, für viele Unternehmen zwar reizvoll, jedoch auch mit Unsicherheiten verbunden. Im Vordergrund steht die Frage, ob eine derart komplexe Maschine nicht vielleicht auch einer ebenso komplexen Handhabung bedarf?
Ich kenne diese Überlegungen aus den Gesprächen mit Anwendern, und habe folgendes Phänomen schon oft beobachtet: Die Unsicherheit verfliegt zuverlässig, sobald wir ein tatsächliches Bearbeitungsbeispiel auf einer Mehrkanalmaschine zeigen. Neben dem Aha-Effekt macht sich meist große Überraschung breit: Steuerung und Bearbeitung laufen tatsächlich auf Knopfdruck!
Als Produktmanager weiß ich aber auch, welche Rolle dabei dem Zusammenspiel mit dem passenden CAM-Systems zukommt. Wurde hier eine kluge Entscheidung getroffen, laufen die Anwendungen auf der Maschine künftig wie geschmiert und auch die Planungen im Vorfeld gehen leicht und effizient von der Hand.
Eine gute Entscheidungsgrundlage ist es in jedem Fall, sich im Vorfeld kurz mit dem Ansatz der Mehrkanaltechnik sowie der Wirkungsweise der virtuellen Werkstatt vertraut zu machen.
Vor einiger Zeit unterhielt ich mich mit der Fachzeitschrift NC-Fertigung über die Vorteile und die Einsatzmöglichkeiten von Mehrkanalmaschinen. Nachzulesen ist das Interview auf unserer Website. Das Prinzip der virtuellen Werkstatt erläutert mein Kollege Jakub Dittmar in einem Vortrag auf den VDWF-Thementagen.
Drei schnell verdauliche Überlegungen, die Ihnen auf einen Blick mehr Trittsicherheit zu dieser Thematik ermöglichen:
Was ist der Reiz der Mehrkanalmaschine, was versteht man darunter genau?
Die Bezeichnung kommt aus der Steuerungstechnik. Steuerungen verwalten zu bewegende Komponenten über Kanäle. Jeder Kanal ist im Prinzip ein Werkzeugträger.
Kanal 1 kann ein Fräskopf sein, Kanal 2 ein Werkzeugrevolver mit Drehwerkzeug.Aber auch das Bauteil kann ein Kanal sein, z.B. als Werkstückträger in einer Gegenspindel, die das Bauteil irgendwann übernimmt.Auf dieser Grundlage können alle Bearbeitungsschritte auf einer Maschine durchgeführt werden. Das bringt natürlich wesentliche Vorteile bei der Genauigkeit.
Weitere Vorrichtungen wie Aufnahmen oder Spannmittel werden damit überflüssig. All das macht die Bearbeitung, insbesondere die Planung und Steuerung, sehr effektiv.
Was versteht man unter „Programmierung aus der virtuellen Werkstatt heraus“
Viele kennen die gängige Verfahrensweise, NC-Code mit der Logik der Steuerung zu erzeugen. Das große Problem der Maschine ist aber, dass sie nicht weiß, wo das Bauteil und wo noch Platz im Bauraum ist. Das hängt immer mit der Aufspannsituation zusammen. Mit Tebis programmiert man dagegen immer ausgehend von der Maschine. Aggregate wie Backenfutter oder Lünette werden so direkt mitkonfiguriert. Der Anwender hat sofort einen Überblick über das, was er schalten und walten kann. Dann richtet er die Maschine ein, spannt sein Bauteil auf und gibt Fertigungsschritte vor. Alle Programme werden in den Arbeitsplan integriert und synchronisiert. Das ist der große Unterschied. Wir berechnen mit diesen Informationen, also mit den spezifischen Voraussetzungen der Maschine und der Situation im Hintergrund. Wir nennen das „Programmieren mit virtueller Maschine.“ Auf diesem Weg entstehen von Anfang an technologisch korrekte und kollisionsfreie NC-Daten. Da steht eine ausgefeilte Technik mit digitalen Zwillingen dahinter, aber wir bedienen uns ganz einfacher NC-Befehle. Für den Kunden ist das manchmal ein Umdenken, weil der ein oder andere NC-Satz mehr im Programm steht.
Was ist der eigentliche Mehrwert für den Anwender?
Die eigentliche Bearbeitung – drehen oder fräsen – ist nicht die Schwierigkeit. Die wahre Kunst ist, in der richtigen Zeit das richtige Element zu aktivieren. Das Zusammenspiel der einzelnen Kanäle ist komplexer und im Idealfall federt die Software diese Komplexität bereits in der Progammierungsphase ab. Tebis prüft, simuliert und post-prozessiert alle Bewegungen und ist daher besonders sicher. Die Anwender sind eigentlich schon nach der Erstellung des Arbeitsplans fertig und müssen sich um nichts mehr kümmern. Wenn dann noch optimiert werden soll, schauen sie sich die Synchronisationsmarken genauer an.
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Drehfräsmaschinen werden immer populärer. Sie versprechen mehr Teile mit weniger Aufwand zu fertigen.
Aber aufgrund der vielen Möglichkeiten ist die Nutzung dieser Maschinen komplex.
Dies kann zu langen Vorbereitungs- und damit Stillstandszeiten führen.
Andererseits ist der Anspruch solche hochwertigen Investitionsgüter möglichst effizient zu nutzen.
