Perfekter Zuschnitt

CAD CAM

Blechverarbeitung – Die Fertigung dreidimensionaler Bauteile aus Blech erfordert einen optimalen Zuschnitt der Stanzteile. Die Software SPI SheetMetal errechnet dazu die Abwicklung auf Grundlage der eingesetzten Blechwerkstoffe, Maschinen und Werkzeuge.

17. Juni 2015

Eine wichtige Aufgabe bei der Konstruktion und Produktion von Baugruppen aus Blech ist der fertigungsgerechte Zuschnitt der erforderlichen Stanzteile, bei der unter anderem die maschinenrelevanten Biegeradien berücksichtigt werden müssen. Ein Pionier der Entwicklung von Software für die Konstruktion und Abwicklung von Blechen mit Hilfe des Computers ist die SPI GmbH aus Ahrensburg bei Hamburg, die bereits seit Mitte der 80er-Jahre maßgebliche Lösungen für die Blech verarbeitende Industrie entwickelt. Der Fokus der Software SPI SheetMetal liegt dabei auf der Erstellung der präzisen Abwicklung des CAD-Modells auf Grundlage der eingesetzten Maschinen, der benutzten Werkzeuge und der verwendeten Verfahren. Durch ihre Integration in die führenden CAD-Systeme Autodesk Inventor oder Solidworks heben die Lösungen des Unternehmens in der Prozesskette Blech die Trennung zwischen der Konstruktion und der Arbeitsvorbereitung auf. Die Software ermöglicht es dabei, eigene Konstruktionen wie auch importierte Modelle zeitnah und fertigungsgerecht abzuwickeln, sodass sich auch kleine Losgrößen wirtschaftlich realisieren lassen. Anwender sind sowohl Hersteller mit eigenen Produkten als auch Lohnfertiger.

Für die Konstruktion importierter Teile kompensiert die Software mögliche Ungenauigkeiten durch einstellbare Toleranzoptionen, die sich unter anderem auf die Blechdicke und die Parallelität von Ober- und Unterseite beziehen. Der maschinenrelevante, werkzeugbezogene Ansatz führt dabei zu einer 100-prozentig fertigungsgerechten Abwicklung unter Berücksichtigung der aus der jeweils genutzten Maschine resultierenden Biegeradien und der benötigten Eckfreistellungen. Weil es für die Software also nicht entscheidend ist, welcher Biegeradius in der Konstruktion erzeugt wurde, liefert sie prinzipiell selbst bei einem Entwurf ganz ohne definierte Radien ein fertigungsgerechtes Abwicklungsergebnis.

Parameter präzisieren das Verfahren

Neue Konstruktionsmöglichkeiten eröffnen verschiedene abwicklungsrelevante Parameter. Zum Beispiel definiert das sogenannte Offset-Attribut nötige Materialzugaben, etwa für das WIG-Schweißen, Eckschlitz-Attribute erlauben benutzerdefinierte Überlappungen, und Facetten-Attribute bestimmen die Anzahl der Kantungen von Freiformflächen, Zylinderflächen und Kegelflächen von Blechkörpern. Die Software verwendet dann die Facetten-Informationen der Attribute für die Abwicklung dieser Bereiche.

Das Offset-Attribut verschiebt Kanten, die als Randkanten in der Abwicklung auftreten. Dabei verschiebt ein positiver Wert für den Offset die Kante nach außen, ein negativer Wert verschiebt die Kante nach innen. Auf diese Weise können zum Beispiel Schweißlaschen oder Zugaben für Bördelkanten für die Fertigung in die Abwicklung eingebracht werden. Um neue Attribute anzuheften oder bestehende Attribute zu ändern oder zu löschen, wird die entsprechende Kante angeklickt. Ausgewählte Kanten werden farbig hervorgehoben und ein zugehöriger Parameterdialog geöffnet. Bei der Abwicklung prüft die Software zunächst, ob eine mit einem Offset-Attribut versehene Kante überhaupt verschoben werden kann. Sollte sich eine Kante nicht abwickeln lassen, wird eine entsprechende Meldung ausgegeben.

Wiederverwendbare Bausteine

Für die Abwicklung von Komponenten, die aus einem fertigen Teil oder aus Baugruppen, Übergängen und Verbindungen bestehen, bietet die Software eine Bibliothek mit mehr als 40 sofort einsetzbaren Musterbauteilen. Übersichtliche Dialogboxen ermöglichen dabei die freie Auswahl von Kombinationen aus runden, eckigen und verrundeten Übergängen, die nach Festlegung der Maße automatisch als biegbare Teile erstellt werden. Zusätzlich vereinfacht es die SPI-Komponentenbibliothek, eigene Konstruktionen fertigungsgerecht aufzubereiten und als Vorlagen für den wiederholten Gebrauch in der Bibliothek abzulegen. Die ermittelte Abwicklung kann in jedem Fall direkt an nachgelagerte NC-Programme zum Stanzen, Lasern und Biegen übergeben werden. Spezielle Schnittstellen unterstützen zudem die NC-Programmierungslösungen TruTops Bend und WiCAM.

Für die Zukunft planen die Norddeutschen unter anderem die Entwicklung eines Materialeditors, der die Stempelbreiten der eingesetzten Werkzeuge kennt, sodass die Software selbsttätig Entlastungsschlitze einbringt, falls Werkzeuge zu nah an Biegezonen platziert werden. Zudem ermöglicht eine integrierte Maschinenverwaltung künftig, Maschinenbelegungen vorauszuplanen und einen Fächer von Abwicklungen auf Knopfdruck bereitzustellen, der sich an den möglichen Kombinationen der zum Einsatz gebrachten Maschinen und Werkzeuge orientiert.bt

Auf einen Blick

- Die SPI GmbH mit Sitz in Ahrensburg bei Hamburg ist spezialisiert auf Softwarelösungen für die Blech verarbeitende Industrie.

- Das 1980 in Hamburg gegründete Familienunternehmen hat seither die Verfahren zur Konstruktion von Blechkomponenten am Computer maßgeblich vorangetrieben.

- Die Software-Lösungen des Unternehmens unterstützen die wichtigsten CAD-Systeme und heben in der Prozesskette Blech die Trennung zwischen der Konstruktion und der Arbeitsvorbereitung auf. Der Fokus liegt dabei auf der Erstellung der präzisen Abwicklung auf Basis der zum Einsatz kommenden Maschinen, der genutzten Werkzeuge und der verwendeten Fertigungsverfahren.

Erschienen in Ausgabe: 05/2015