Stille Reserven bringen bis zu 60 Prozent

Das Drahterodieren wird im Werkzeug- und Formenbau häufig im Bereich Elektrotechnik oder bei kleineren Werkstücken angesiedelt. Wenn aber wie beim Werkzeugbau Gebhardt in Baienfurt von Freiformflächen saubere Ebenen für Großwerkzuge für Interieur und Strukturteile abgeleitet werden müssen, beginnen die Probleme. Im Verbund mit Alphacam und GF AgieCharmilles konnten aber sowohl höhere Geschwindigkeiten als auch Präzision auf einen Nenner gebracht werden.

Mit den aktuellen Anforderungen an den Werkzeug- und Formenbau müssen auch Maschinen und Software kontinuierlich angepasst werden. Im Zuge dieser Updates war beim Unternehmen Gebhardt GmbH in Baienfurt ein Ziel, vom aktiven zum automatischen Programmieren zu wechseln. Ein zweiter großer Schritt war die Umstellung von 2D-CAD auf die echte 3D-Konstruktion.

Was zunächst banal klingen mag, erreicht speziell beim Drahterodieren ungeahnte Dimensionen. Während beim 3D-Fräsen die gesamte Abwicklung auf Flächenmodellierung und Näherungsrechnung basiert, werden beim Drahterodieren alle Geraden und Radien programmiert. Eine Polygonnäherung in einer Kurve kann beispielsweise nicht aufgezeigt werden und auch ein Verschleifen wie beim Fräsen findet beim Drahterodieren nicht statt. Deshalb müssen die Maschinen exakt programmiert werden. Markus Gebhardt, Geschäftsführer bei der Gebhardt GmbH denkt mit Schrecken an diese Zeiten zurück:

„Wir haben 2D-Daten aus dem CAD-System abgeleitet und an die 3D-Schnittstellen übergeben. Diese Prozedur ist allein durch die Übersetzung schon hochgradig fehleranfällig. Wir hatten Fälle, bei denen es zu Abweichungen bis zu ein Zehntel Millimeter kam. Unser Ziel war deshalb, diese Zwischenschnittstellen zu eliminieren.“

Mit dem 3D-Koppelmodul 3D-Data Exchange als Bestandteil des Programmiersystems mecanic von Megasoft ist dies nun gelungen. Data Exchange stellt die Daten so zur Verfügung, wie sie benötigen werden. Ein zweiter Schritt war die Kombination von Geometriedaten und Maschinendaten. In Baienfurt wird mit CATIA V5 gearbeitet. Von hier werden die Daten eingelesen und für alle Maschinen die Programme geschrieben. Klar, dass die Verantwortlichen bei Gebhardt eine konsequente Datendurchgängigkeit und möglichst wenig Schnittstellen durch den gesamten Betrieb erwarten. Präzise Hochgeschwindigkeitsbearbeitung problemlos integriert Mit dem Einsatz von mecanic konnte so 2007 eine neue Drahterodiermaschine von GF AgieCharmilles, eine AC Progress V4 problemlos integriert und angebunden werden. Eine Maschine, die bis dahin in Größe und in der Summe der Standardtechnologie nach Meinung von Markus Gebhardt nicht zu übertreffen war:

„Die AC Progress V4 ist technologisch mit 2 µm und Ra 0,1 µm auf höchste Genauigkeit und Oberflächenqualität ausgelegt. Wir wollten diese Maschine aber auch vor allem deshalb, weil unsere Werkstücke entsprechend groß sind. Wir bauen Folgewerkzeuge bis 9 Meter mit Gewichten bis 40 Tonnen. Da suchen wir neben der Präzision natürlich auch die Geschwindigkeit.“

Wenn man in Baienfurt auch nicht das µm sucht, so darf die Präzision dennoch nicht außer Acht gelassen werden. Fünf Hundertstel Millimeter bezogen auf diese Längen, drei Hundertstel bei großen Stempeln oder das Ableiten von Freiformflächen auf Ebenen im Hundertstelbereich sind die besten Beweise. Den Verantwortlichen ging es deshalb darum, die Leistung der Hochgeschwindigkeitsmaschine nochmals zu steigern. Für dieses Vorhaben wurden alle Beteiligten in ein Boot geholt und nach einer Optimierung gesucht. Vom Ergebnis schwärmt Markus Gebhardt noch heute:

„Gewaltig und eine Wahnsinnsleistung, alle Beteiligten haben sich bei diesem Projekt enorm engagiert. Ohne dieses Zusammenspiel wäre das nicht gelungen. Diese Power, die wir jetzt haben, wollten wir aber.“

Der Grund für seine Begeisterung ist schnell erklärt. Die Bearbeitungszeiten konnten um über 60 Prozent reduziert werden. Bei einem bestimmten Werkstück beispielsweise wurde bis dahin 40 Stunden erodiert, heute sind das noch 11 Stunden! Möglich wurde dies in erster Linie durch den Einsatz der Unternehmen GF AgieCharmilles mit der AC Progress V4 und dem digitalisierten Generator sowie der VertexTechnologie, Berkenhoff als Erodierdrahthersteller und Alphacam mit dem Programmiersystem mecanic. Nun ist mecanic nach Auskunft von Alphacam-Anwendungsberater Manfred Bühler ein sehr offenes System:

„Ein Feintuning kann meist vom Anwender selbst vorgenommen werden. Im konkreten Fall von Gebhardt haben wir aber programmtechnisch sehr viel gemacht. Dazu zählen unter anderem die Entwicklung von zusätzlichen Karteikarten und Usertechnologien.“

Das Unternehmen Gebhardt gilt als eines der ersten Unternehmen die mecanic einsetzen und übernimmt beim 3D Datenmodul eine Vorreiterrolle. Seit Januar 2008 verfügt man nun auch über das neue Update mecanic v7. Neu ist hier unter anderem die Einbindung von HOOPS zur Integration des 3D ACISA-Modeler, der beliebig erweitert werden kann, um fremde 3D Modelle zu bearbeiten. Außerdem erlaubt es mecanics von einer Zeichnung oder CAD-Daten die Geometrie der zu bearbeitenden Teile zu übernehmen. Zudem verfügt mecanic über eine große Anzahl Geometrie-Definitionen. Punkte, Geraden, Kreise und Splines werden durch Distanzen und Winkel ergänzt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Erzeugung von Teilefamilien vereinfacht wird. Die Tatsache, dass die Geometrie verkettet werden kann, stellt einen wichtigen Beitrag zur Leistungsfähigkeit des Geometrieprozessors dar. Und für das Unternehmen Gebhardt besonders wichtig, die Datenübernahme von 3D Daten. Mecanic ermöglicht das Einlesen von 3D Volumen- oder Flächenmodellen und unterstützt die Datenformate IGES, SAT sowie CATIA.

Nebenbei bemerkt

mecanic von Megasoft wird in Deutschland ausschließlich vom Unternehmen alphacam Fertigungssoftware GmbH in Schorndorf vertrieben und unterstützt. Das Unternehmen Gebhardt im Blickpunkt Das Unternehmen wurde 1964 gegründet und ist heute hauptsächlich für die Automobilindustrie, Systemlieferanten sowie deren Zulieferer mit Werkzeugen für das Interieur und Strukturteile tätig. Mit 60 Mitarbeitern deckt man von der Entwicklung über die Fertigung und Erprobung bis hin zum After-Sales-Service die gesamte Wertschöpfungskette im Werkzeugbau ab.

Neben modernsten CAD/CAM-Arbeitsplätzen, 5-Achs-CNC-Fräsmaschinen, CNC-Drehautomaten, CNC-Schleifmaschinen und Messmaschinen stehen in Baienfurt auch leistungsfähige Tryout-Pressen mit automatischen Bandanlagen und Montage-Arbeitsplätzen zur Verfügung. Um beim Einfahren von Werkzeugen die gleichen Möglichkeiten wie später beim Kunden zu erreichen, wurde erst kürzlich in eine neue Tryout-Presse mit einer Pressekraft von 15.000 kN investiert. Das Besondere an der Presse: Über die Steuerung können alle anderen Maschinenfabrikate simuliert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Tryout-Pressen ist auch ein Dauerhub von 25 Hub/Minute möglich.

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