Virtualisierte Rüst- und Bearbeitungsprozesse mit TopSolid'Cam steigern die Produktivität bei der Grossteilebearbeitung

Bunorm hat sich auf das Fräsen von Grossteilen spezialisiert. Wichtige Erfolgsfaktoren sind dabei kurze Umrüst- und Aufspannzeiten. Auf dem weltweit ersten 5-Achs-Portalbearbeitungszenter DMG DMU 600 P werden aktuell Maschinenbette für DMU 210 gefräst. Nur aufgrund der stabilen, präzisen Bauart der Maschine und der geschaffenen Umgebungstemperatur können die hohen Qualitätsansprüche von DMG erreicht werden. Das leistungsfähige CAM-Programmiersystem TopSolid mit den Dienstleistungen und dem Postprozessor von NCDATA ist ein wichtiger Erfolgsfaktor zur Erreichung der Bunorm-Produktivitätsziele.


Die Bunorm AG Aarwangen beschäftigt 68 Mitarbeitende, davon elf Lernende in den Berufen Polymechaniker, Produktionsmechaniker sowie Anlage- und Apparatebauer. Geführt wird das Unternehmen von Urs und Sibylle Morgenthaler in zweiter Generation. Die Kernkompetenzen liegen im Anlagenbau sowie dem gesamten Spektrum von einfachen Einzelteilen bis zu komplexen Baugruppen. Bunorm AG feiert im Sommer 2015 das 50-jährige Bestehen.

Neben den eigenen Produkten (Hydraulische Pressen und Automationsanlagen) fertigt Bunorm AG täglich im 2-Schichtbetrieb in typischer Lohnarbeit. Sie hat sich dabei aufs Fräsen von Grossteilen spezialisiert. Gussteile, Stahlträger und Schweisskonstruktionen werden modern und zeitgemäss bearbeitet. 

Mehr als sieben Millionen Franken hat die Bunorm AG kürzlich in ein 5-Achs-Portalbearbeitungszenter und in die 2000 Quadratmeter grosse Werkhalle mit Programmierbüros und einer eigenen Anlieferung für Grossteile investiert. Mit der Installation der weltweit ersten DMU 600 P können Werkstücke bis 18 Meter Länge und 60 Tonnen Gewicht bearbeitet werden. Die 41 Meter lange Maschine ermöglicht maximale Präzision bei höchster Dynamik. Beim Neubau der Halle wurden weitere Massnahmen wie die Nutzung von Grundwasser und die Stromgewinnung durch die hauseigene Solaranlage umgesetzt. Zudem sind die voll klimatisierten Räumlichkeiten Voraussetzung für die Gewährleistung von höchsten Qualitätsanforderungen.

Gleichzeitig konnte die Abteilung für Lernende modernisiert und die Attraktivität der Lehrlingsausbildung erhöht werden.

DMG DMU 600 P

Bei unterschiedlichsten Bauteildimensionen und Losgrössen war eine hohe Bearbeitungsflexibilität und damit verbunden kurze Umrüst- und Aufspannzeiten, d.h. reduzierte Stillstandzeiten und optimierte Bearbeitungszeiten, ein wichtiges Auswahlkriterium für die neue Maschine.

Wenn es die Bauteile zulassen, können auf drei jeweils sechs Meter langen Tischen mehrere Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden. Während auf Tisch eins beispielsweise aufgespannt wird, ist die Maschine mit Tisch zwei im produktiven Einsatz und parallel dazu werden auf Tisch drei die fertig bearbeiteten Bauteile abgerüstet. Natürlich lassen sich zwei Tische auch aneinander koppeln und ermöglichen somit auch 12 Meter lange, resp. beim Koppeln aller drei Tische, sogar 18 Meter lange Bauteile zu bearbeiten. Zudem kann bei Bedarf auch ein vollumfänglich CNC-gesteuerter Teilapparat zum Einsatz kommen.

Die Werkzeugarena verfügt über maximal 222 Werkzeuge bis zu einem Durchmesser von 400 mm, einer Länge von 900 mm und bis zu 80 Kilogramm Gewicht.

Aktuell werden Maschinenbette für die DMU 210 gefräst. Nur aufgrund der stabilen Bauart der Maschine und der geschaffenen Umgebungstemperatur können die hohen Qualitätsansprüche von DMG erreicht werden. So wird z.B. die geforderte Eben- und Geradheit der Führungsbahnen von 0.005 mm über 3.1 Meter erreicht.

Das CAD/CAM-Programmiersystem TopSolid

Voraussetzung für das Umsetzen der Bunorm-Philosophie einer ständig produzierenden und damit Ertrag bringenden Maschine ist ein leistungsfähiges CAM-Programmiersystem. TopSolid entspricht den dadurch gestellten Anforderungen in allen Belangen.

Bereits vor dem eigentlichen Rüstprozess auf der Maschine beginnen die durchgängigen Schritte mit TopSolid 7. Dank der Maschinenraumsimulation können, falls notwendig, die maximalen Fahrwege der Maschine voll ausgereizt werden. Dies ermöglicht das Platzieren übergrosser Teile. Beim graphischen Rüstprozess können das Rohteil, die Spannmittel und Vorrichtungen per Knopfdruck eingefügt und platziert werden.

Bei der darauffolgenden Programmerstellung wird weiter auf den Einsatz der optimalen Bearbeitungsköpfe und Werkzeuge geachtet. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Leistung und Stabilität, Anforderungen an die Oberflächengüte und Toleranzen werden Entscheidungen getroffen und die Komponenten festgelegt.

Oft spielt bei der Auswahl der optimalen Werkzeuge die Zugänglichkeit eine der wichtigsten Rollen. Platzmangel erfordert schlanke und trotzdem möglichst stabile Lösungen. TopSolid unterstützt die Programmierer bei solchen Entscheidungen bereits während der Programmerstellung.

Kollisionen durch Werkzeuge und Betriebsmittel mit dem Werkstück, der Maschine oder den Aufspannmitteln werden mittels der virtuellen Maschine von TopSolid erkannt und können sofort behoben werden. Damit können die für die jeweilige Bearbeitung passenden An- und Abfahrstrategien gewählt und ausgeübt werden, was zu einem abgesicherten Produktionsprozess führt.

Die Assoziativität zwischen CAD-Bauteil und CAM-Programm, der stetig nachgeführte Materialabtrag (auch über mehrere Aufspannungen) sowie die Funktion zur Gegenüberstellung vom gegenwärtigen Bearbeitungszustand zum Fertigteil tragen weiter zum hohen Programmier-Komfort von TopSolid bei.

Da werkstattrelevante Informationen über die verwendeten Werkzeuge, die Aufspannungen etc. während des Programmierprozesses im TopSolid definiert werden, können abschliessend Werkzeuglisten, Aufspannpläne und weitere Dokumente ebenfalls per Knopfdruck erzeugt und bei Bedarf zur Unterstützung der Einrichter ausgedruckt werden.

Ergänzt wird TopSolid durch einen von NCDATA AG eigens entwickelten Postprozessor, welcher auf den Anforderungen der Bunorm AG basiert und bis ins Detail optimiert ist. Der durch den Postprozessor generierte NC-Code ist qualitativ so hochwertig, dass an der Maschine während der Bearbeitung keine Änderungen mehr vorgenommen werden müssen.

Die Kombination DMU 600 P, TopSolid und der NCDATA-Postprozessor bewähren sich im täglichen Einsatz. Die durch die Bunorm AG dafür formulierten Ziele, wie Gewinn von Bearbeitungsflexibilität, Reduktion der Stillstandzeiten und Optimierung der Bearbeitungszeiten, sind erreicht.

TopSolid und NCDATA

TopSolid ist eine integrierte CAD/CAM-Lösung zur Konstruktion und Fertigung beliebiger Geometrien und Baugruppen. TopSolid stellt eine digitale Prozesskette zur Verfügung, mit Hilfe derer Daten importiert, Teile und Baugruppen konstruiert, dimensioniert, geändert, industrialisiert, simuliert, hergestellt und kontrolliert werden können. Um den zentralen TopSolid-Kern sind die verschiedenen Module und Services angeordnet. Die während des Einführungsprojektes und im anschliessenden Betrieb benötigten Dienstleistungen werden durch NCDATA AG erbracht.

NCDATA AG ist führender Vertreter der Programmiersoftware TopSolid. Durch ein schlagkräftiges Team werden Projekte in der Schweiz, im Fürstentum Lichtenstein, in Deutschland und in Österreich erfolgreich realisiert. Dabei verfolgt NCDATA AG das Ziel, die Produktivität der Kunden zu steigern und die Qualität ihrer Erzeugnisse zu sichern.

 

Bunorm AG

CH-4912 Aarwangen
Tel +41 062 919 20 40

www.bunorm.ch

NCDATA AG

CH-6330 Cham
Tel. +41 44 738 27 27

www.ncdata.ch