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Hallo an alle,

ich mache bald ein Vortrag zum Thema "CAD/CAM Systeme in der Produktion" und brauche paar Infos.
Kann mir jemand erklären, wie die Übertragung schrittweise von einem CAD 3-D-Modell ins CAM-Programm und dann in die Fräsmaschine stattfindet.

Danke.  

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Tägliches Brot.

1. Als Konstrukteur bekomme ich eine Aufgabe, hier sind produktbezogene Anforderungen zu erfüllen. Ergebnis ist eine größere Anzahl von Einzelteildateien, diese Teile müssen gefertigt werden. Aber erst geht die Stückliste noch in die Arbeitsvorbereitung, kaufmännischer Rattenschwanz.

2. Als Fräser bekomme ich den Auftrag, das eine oder andere Teil zu fertigen. Zuerst hole ich mir alle Infos vom CAD, konkret also u. a. auch das 3d-Modell. Das beinhaltet meist nicht alle Informationen, Form- und Lagetoleranzen hat es nicht, es sollte auf "Mitte Toleranz" modelliert sein. Gewinde erkennt man meist auch nicht. Hier haben sich aber viele Unternehmen schon Tricks erarbeitet, also Farbcodes oder bestimmte Maße, die sonst nicht vorkommen, damit man das Gewinde erkennen kann.

3. Nun mache ich mir Gedanken, wie ich das Teil fertigen kann, als Konstrukteur habe ich im Groben schon festgelegt, aber offen bleibt durchaus, ob es auf der Drehmaschine oder auch auf der Fräse bearbeitet wird. Dann überlege ich mir, aus welchem Rohteil es entsteht. Im Job ist es meist Halbzeug, also Rechteck- oder Rundstangen oder auch Plattenzuschnitte. Privat sind es auch Gußteile. Dieses Rohteil modelliere ich mir - das muß man nicht, das kann man tun! - um das Fertigteil herum und mache es transparent, ich sehe also, wie das fertige Teil im rohen Teil liegt.

4. Nächste Überlegung gilt dem Einspannen, Schraubstock, Drehfutter oder auch Formbacken, ich selbst habe auch diese im Modell und baue mir die gesamte Aufspannung im CAD nach. Bis jetzt immer noch CAD.

5. Mit der Aufspannung liegen die Koordinatenachsen fest, auch den Nullpunkt lege ich fest. Da man im CAM nicht so drauf angewiesen ist, zwecks einfacher Rechnerei den Nullpunkt günstig zu legen, habe ich "Standardnullpunkte" schon auf Vorrat definiert. Mit diesen Vorbereitungen kann ich jetzt das CAM starten. Meins ist direkt ins CAD integriert, müßte es nicht, ist aber ganz praktisch, weil man eben den ganzen cAD-Power auch noch zur Verfügung hat. Braucht man Formbacken, sind die flugs abgeleitet.

6. Jetzt setze ich Bearbeitung für Bearbeitung auf. Bei jeder Bearbeitung wähle ich die Geometrie, was das CAD nicht schon liefert, wird hinzuskizziert. Dann wähle ich aus einem Katalog (den man sich selbst aufbaut) die Werkzeuge, mit dieser Wahl werden auch gleich Vorschub und Schnittgeschwindigkeit mitgewählt. Dann sage ich dem CAM, was ich wo wie bearbeiten will, wieviel der z. B. der Fräser seitlich und in der Tiefe auf einmal nehmen soll, wie er in Taschen eintauchen soll (also keinesfalls einfach kratschbumm senkrecht rein...), wieviel für's Schlichten ggf. an Material stehenbleiben soll, wie er sich  evtl. von aussen ans Material anfahren soll usw.usf.

7. Nach jeden Job sehe ich mir kurz eine einfache Simulation an, was der Fräser macht, ob das so ok ist, grobe Schnitzer sieht man, auch, ob man evtl. den Schraubstock mitbearbeitet, dann muß man die Aufspannung evtl. wieder ändern. Vorteil - wenn das CAD das alles gleich wieder mitziehen kann. Es kann also durchaus sinnvoll sein, erstmal mit einem großen Fräser viel Material wegzuarbeiten, der kommt aber nicht in die kleinen Radien rein, für diese Materialreste (sog. Restmaterial) nimmt man dann einen kleinen und spart so viel Zeit. Das CAM rechnet sich aus, wo es fräsen muß.

8. So wird Job für Job programmiert. Wenn man Formen macht, programmiert man relativ wenig, die gekrümmen Flächen verursachen nachher umso mehr Rechenaufwand, einfache Sachen (2 1/2d) brauchen nur wenig Rechenzeit, aber man programmiert umso mehr, weil eben jeder Schritt durchdacht sein will.

9. Hat man nun alle Jobs beisammen, macht man eine "richtige" Simulation, also ausgemalt 3d. Auch hier sieht man grobe Hunde, aber nicht, wenn man sich um ein paar Hunderstel verfräst. Das CAM guckt bei dieser Gelegenheit auch, ob man evtl. gegen Spannmittel oder Material kracht. Dann muß man den betreffenden Einzelarbeitsgang nochmal ändern.

10. Wir sind fertig mit dem Knochenjob, nun lassen wir das Programm erstellen, das macht der sog. Postprozessor, das ist eine Art Übersetzerprogramm, der die internen Berechnungen des CAMs in die für die Maschine verständliche Sprache umsetzt. Kann also ISO sein oder auch Heidenhain, er muß wissen, wie er die Werkzeuge aus der Maschine abruft usw. usf. Das Programm speichert man sich auf den PC ab.

Die CAM-Hersteller lassen sich diese Prostprozessoren z. T. recht ordentlich vergolden, bei meinem CAM kann man sich das auch selbst programmieren, man sollte aber nicht vergessen, daß das Programm, das die Maschine später sieht, eben nach dem Prostprozessorlauf entstanden ist und die Simulation davor. Da der Postprozessor irre viel Möglichkeiten (auch Rechnerei) hat, kann es also durchaus noch Fehler geben und man einen satten Crash fahren, obwohl die Simu was anderes zeigte. Es gibt extra Simulationsprogs, die dann wirklich das simulieren, was die Maschine machen wird. Ähm, kostet ein paar Euronen.

11. Nun muß das Programm noch in die Maschine. Ältere Maschinen haben Lochsteifenleser, den kann man mit dem PC simulieren, muß halt aufpassen, daß man wirklich den Lochstreifencode schickt. Andere haben serielle Schnittstellen, neuere einen PC drin mit Festplatte, die sich aber die Hersteller ordentlich vergolden lassen. Ebenso gibt es dann auch Netzwerk. Im letzten Fall kann man also direkt auf's Hausnetz zugreifen und sich das Prog vom Server holen, sonst braucht man noch ein Übertragungsprogramm, das ggf. auch den ASCII-Code des PCs in den für die Maschine umsetzt, das Start- und Stopzeichen schickt und auch sonst das Handshake macht, daß der PC nicht schneller Daten schickt, also die Steuerung verträgt.

Wenn das Programm nun länger ist als die Steuerung es speichern kann, kann man es - bei mir wieder - im CAM schon aufteilen und nacheinander in die Steuerung laden und abarbeiten oder die Steuerung und der PC können's gut miteinander, dann gibt es den Nachladebetrieb, die Steuerung holt sich vom PC das Programm stückchenweise selbst. Gerade für 3d-Formen ist das nötig.

12. Programm ist drin, jetzt ist es enorm wichtig, daß die Maschine genauso gerüstet wird, wie es programmiert wurde, also das Werkzeugmagazin muß stimmen, auch die Werkzeugabmessungen und ggf. die Radius- und Längenkompensation, die Steuerung holt blind Werkzeug Nummer 3 und erwartet, daß dort auch das richtige Werkzeug ist, das kann böse crashen. Auch muß das Werkstück in der vorgesehenen Größe am vorgesehenen Ort sein und der Nullpunkt der Steuerung dort sein, wo man ihn im CAM festgelegt hat. Daher machen sich viele Leute sog. Einrichteblätter, wo man diese Infos alle reinschreibt.

13. START - und beim ersten Mal dabeibleiben, Pfote auf Vorschubregler und STOP-Taste.

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Vielen Dank für diese ausführliche Antwort!

Welche Art der Hardware (PCKonfiguration, Flachbildschirm, Auflösung des Monitors, ..) ist als Voraussetzung heutzutage in CAD/CAM - Lösungen?
Welche Art der Software benutzen Sie und warum? Man hat ja so viele..

Danke.

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Hier einfach mal ein paar Fragmente, wie sich der Teil CAD-CAM in der Praxis anfühlt, das ist die sog. 2 1/2d-Programmierung.
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum50/HTML/013609-11.shtml
(hier von hinten nach vorne lesen, der aktuellste Beitrag ist also auf Seite 1 ganz oben)
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum193/HTML/000031.shtml#000000

Es ist also viel CAD und dan auch Routine. Was da nicht dabei ist, ist der Postprozessorlauf und das Schicken des Progs in die Maschine, aber das geht in der Praxis recht problemlos. Wesentlich aufwendiger ist die Programmiersprache, die dann hinter dem Postprozessor steckt, ob man die sich antut, sollte man sich schon überlegen.

Bei der Hardware müssen Sie sich zumeist am CAD orientieren, auf das ein CAM aufsetzt, aktuell heisst dies flotte CPU, wobei die Frage nach Mehrkernnutzung durchaus einen Blick wert ist, dann RAM wie bei cAD üblich soviel wie möglich und so flott wie's geht.

Festplatte und ggf. Netzwerk, auch hier auf's Tempo achten.

Wegen dem CAD einer der wichtigsten Punkte ist und bleibt die Grafikkarte, hier werden Sie zumeist auf eine auf NVIDIA-Quadro-Basis gehen müssen, weil das die CADs eben haben wollen.

Das CAM selbst lebt vom Rechenpower der CPU, wenn man nur 2 1/2d macht, ist's weniger problematisch, wenn's aber um Freiformflächen geht, kann die Rechenzeit im Stundenbereich liegen und da lohnt sich Speed schon.

Ich selbst verwende privat noch alte 21-Zoll-Röhrenmonitore, im Job ein 20"-Display, das muß jeder für sich entscheiden, was er will und vor allem, was er auch stundenlang schauen kann, ohne daß die Augen schmerzen oder abends beim Einschlafen man nicht ein eingebranntes Monitorbild auf der Netzhaut hat.

Meine Auflösung ist normalerweise 1600x1200.

Bei mir ist es Solidcam, die Entscheidung fiel ca. 1998. Wir haben uns damals einige angesehen und uns für das damals neue Programm entschieden.

Während man ein CAD durchaus noch wechseln kann, sich aber fragen muß, wie man den alten Datenbestand einigermaßen heil ins neue CAD bekommt, ist das beim CAM noch eine Ecke schlimmer, weil da kann man den alten Datenbestand dann durchaus vergessen. Normalerweise wird man also bei einem Wechsel mindestens eine "alte" Station weiterlaufen lassen.

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CAD-CAM-System.JPG

Ich habe in meinem Kopf eine Vorstellung wie die Entwicklung und das Herstellung eines Werkzeuges vor sich geht.
Könnt ihr mir sagen ob in der Darstellung noch was fehlt?
Danke.

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Sie haben es im Grunde sehr schön erfasst und "political correct" dargestellt. So sollte es in der Theorie laufen.

In der Praxis werden Sie sehr oft genau diese Aufteilung vorfinden, z. T. sogar verschiedene Unternehmen, häufig verschiedene Abteilungen und der Infofluß ist genau wie bei Ihnen dargestellt, d. h. die Feedbackschleife fehlt.

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Danke!

Wieviel CAD/CAM-Softwares gibt es und wie unterscheiden sie sich?

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Hier finden Sie schon mal einen Haufen, wenn Sie CAD.DE aufrufen und links auf CAD oder CAD/CAM/CNC gehen.

Also gut 30 – 40 Stck, kenn auch nicht alle.

Worin unterscheiden sie sich. Am besten machen wir Preiskategorien.

No-Cost, also kostenlos.

Hier finden wir z. B. Freemill, mit dem man aber nicht soviel anfangen kann, manchmal gibt es Gratisdownloads älterer Versionen.

Interessanter sind Zusatzprogramme für AutoCAD, die aus Linienzügen dann CNC-Progs machen können. Hier auch nur 2d.

Low-Cost.

Hier würde ich mal die Preislage bis 1000 Euro legen, das sind Programme für Bastler, die also ähnlich einem Plotter Konturen fahren können, meist nur 2d und eine Radiuskorrektur des Fräsers gibt’s oft auch nicht und wenn, dann mit Vorsicht zu genießen. Hier ist die Versetzfunktion von ACAD meist die bessere Wahl.

Hier geht'S wirklich nur um's geometrische Fahren von Konturen, mehr sollte man nicht erwarten.

Großes Problem ist die Lesbarkeit von CAD-Daten, Schnittstellen fehlen. Häufig kommt man aber mit DXF sehr gut zurande.

Als Kunden sprechen diese CAMs die Bastler an, die sich eine Fräse – zumeist aus Aluprofilen und Trapezgewindespindeln für den Vorschub – in der Preislage bis ca. 4000 Euro kaufen oder selber bauen. Auch die Steuerungen liegen in der Preislage unter 1000 Euro, häufig PC-Basis (Mach) oder auch eigene Mikrocontrollerboards, nicht schlecht deswegen, aber häufig auch nur der ISO-Befehlssatz nicht vollständig drin. Große Beachtung verdient wieder die Radiuskorrektur, vor allem, wenn gleich mehrere Liniensegmente „verschluckt“ werden müssen.

Unterer Profibereich.

Hier liegen wir in der Preislage von ca. 5000 Euro – 7500 Euro. Die Anwender haben schon „richtige“ Maschinen, die durchaus über 100tsd Euro kosten. Hier geht auch schon 3d, aber man sollte nicht zuviel erwarten, auch die Frässtrategien reissen einen nicht vom Hocker, es kann durchaus mal sein, daß ein Fräser Material stehen läßt und der Folgefräser da voll draufknallt. Oder auch Ecken in Taschen, da wird einfach rechteckig rumgefahren, der Fräser hat denn in der Ecke eine große Umschlingung und das hört man dann auch und sieht's meist auch in Form von Rattermarken.

In dieser Preislage ist die Modellassoziativität meist nicht anzutreffen, d. h. man bekommt das Modell vom CAD und setzt die Bearbeitungen auf, lustig wird’s meist, wenn sich das Modell ändert.

Midrange.

Hier sind Solidcam, Mastercam und Konsorten zu finden, sie können schon recht gut alles mit 2 1/2d bewältigen, haben häufig schon ein Midrange-CAD (Inventor, SWX) drunter. Preislage ist jetzt fünfstellig, geht also locker bis 30tsd Euros hoch, Anwender sind wieder fast nur noch gewerblich mit „richtigen“ CNC-Maschinen. Wer will, kann sich diese CAMs auch an seine Kellermaschine anpassen und wird Freude dran haben.

Diese CAMs haben durch die CADs sehr viele Importschnittstellen, vor allem die gängigen. Dann können sie Modelländerungen – mit Einschränkungen natürlich – im CNC-Programm mitziehen, in der Praxis ist meist aber doch noch etwas Nacharbeit angesagt.

Alle diese Programme legen ein Polygonnetz über das Modell, sie sehen also nicht, daß sie z. B. eine Kugel machen sollen, das Polygonnetz kann man oftmals in seiner Feinheit einstellen (Facettierungstoleranz), dann kann das ganze sehr schön rund werden oder eben noch zu grob. Da braucht's Erfahrung, weil je feiner, umso größer auch der Rechenaufwand.

Im Midrange haben Sie recht viele Anfahr- und Bearbeitungsstrategien, können Taschen auf verschiedene Weisen ausräumen, die CAMs können auch schon Restmaterial einigermaßen brauchbar berücksichtigen.

2 1/2d und 3d ist fast gleichwertig realisiert.

Hier hat auch die 5-Achs-Technik Einzug gehalten und das Hochgeschwindigkeitsfräsen, das besondere Fräsbewegungen braucht.

High-End.

Hier wird’s richtig teuer, das ist eher was für die Formenbauer, die Freiformflächen brauchen. Hier brechen auch Glaubenskriege los, einige wie Tebis rechnen auf dem CAD-Modell, andere auf dem facettietierten Modell. In beiden Fällen hängt es aber wohl doch mehr vom Anwender und der Maschine ab, was hinten rauskommt.

2 1/2d können diese Progs z. T. nicht mehr richtig.

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Vielen Dank! Jetzt weiß ich mal, dass es auch nach dem Preis geht.

Ich habe auch gedacht, dass man die CAD/CAM-Software nach der Verwendungsbereich unterscheidet.

1 Maschinenbau z.B. TopSolid
2 Automobilbau z.B. CatiaCAM

-Stimmt es? Und welche Eigenschaften sollen dann die Softwares für die Autobauindustrie und welche für die Maschinenbauindustrie aufweisen?
-Gibt es noch weitere Unterschiede gibt?

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Hallo
ich bin auf der such nach Hilfe zu meiner Maschine die ich gebraucht gekauft habe.
Es handelt sich um ein Gerät aus dem Haus Isel. Nun mein Problem ich komme einfach nicht klar mit dem Zeichenprogramm Isy3, es gelingt mir nicht eine Zeichnung zu erstellen und diese dann als NCP Format aus zu geben.
Leider habe ich auch keine unterlagen für das Zeichenprogramm un nach zu lesen.
Ich währe um Hilfe von alle seht dankbar.
mfg
isel400

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