Wie hilft die CAD-CAM-Technologie bei der Entwicklung und Herstellung von Materialien?

Computer Aided Design umfasst Programmdesignraum, parametrische Modelle und proprietäre Softwarepakete. Dieser Bereich der Technik allein kann kein reales Produkt schaffen. Geben Sie Computer Aided Manufacturing (CAM) mit seinen Maschinencodes und automatisierten Maschinen ein. Dies ist die zweite Hälfte eines computergestützten Konstruktions- und Fertigungsprozesses, der derzeit die Maschinenindustrie revolutioniert.

Was ist CAD-CAM-Technologie?

Stufe eins sieht einen Raum, der von einer leistungsstarken Workstation besetzt ist. Es verfügt über die erforderlichen Teile, darunter eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Tastatur und Maus sowie einen großen Monitor. Ein fortschrittliches 3D-Softwarepaket erzeugt virtuellen Raum auf dem Monitor. Die letzte Komponente ist ein Designer, jemand, der die Software verwendet, um kompliziert detaillierte Modelle aus parametrischen Objekten zu erstellen. Aber auch Werkstätten brauchen eine CAM-Anbindung, denn es ist diese Software-zu-Produkt-Brücke, die virtuelle Koordinaten in Werkzeuganweisungen umwandelt.

Subtraktive Fertigungstechnik

CNC-Codes (Computer Numerical Control) wurden als Übersetzungsmatrix erfunden. Sie nehmen das 3D-Objekt, das subtraktive Merkmale auf einem Computermonitor hat, und wandeln die Abmessungen auf dem Bildschirm in ein Produktprofil um. G-Codes sind ein Beispiel für diese Technologie in Aktion. Ein G02-Befehl würde einen mehrachsigen Werkzeugkopf in ein kreisförmiges Interpolationsmanöver im Uhrzeigersinn versetzen. Dann würde durch Umschalten auf G17 ein X-Y-Ebenenauswahlmodus aktiviert werden. Von hier aus könnte das Werkzeug fräsen oder bohren, schneiden oder stanzen oder mehrere Bearbeitungsvorgänge ausführen. Apropos Stanzen, mal sehen, was diese 5-Achs-Maschine zu bieten hat.

CAD-CAM-Materialherstellung

Für eine automatisierte Fertigungslinie können Materialunterschiede den Unterschied zwischen einem perfekt eingekerbten und einem schlecht gestanzten Blechsegment ausmachen. Anstelle eines perfekt ausgeworfenen Rohlings, wie es durch eine geometrisch komplizierte Kombination aus Matrize und Stempel möglich ist, würde die Markierung als grobe Vertiefung aufgebracht. Zum Ausgleich geht die Art des Materials in die CAD-CAM-Konfiguration ein. Die Zugfestigkeit, Härte, Plastizität und Verformbarkeit der Legierung, eigentlich alle Legierungsmerkmale, bringen einen Maschinenwert in irgendeiner Form, so dass eine Werkzeugschneide einen optimierten Anwendungsschlag oder ein optimiertes Drehmoment erhält.

Bei den CAM-Codes, die ein subtraktives Drehmoment anwenden, fliegen gehärtete Metallspäne weg, während eine Schmierflüssigkeit den Bereich sauber hält. Die CAD-Anweisungen werden befolgt. Für schlagorientierte Aufgaben gibt es weniger Drehmoment und mehr Schlag. Hier ist ein Hydraulikkolben an der beweglichen Werkzeugwiege montiert. Eine hartmetallgehärtete Matrize ist wahrscheinlich das, was zuerst in den Sinn kommt, wenn man dieses unglaublich genaue automatisierte Gerät verwendet. Stellen Sie sich jedoch stattdessen die Verwendung eines unter Wasser getauchten Lasers vor. Autogen, Wasserstrahlen, sogar Plasmabrenner, jedes gewählte Werkzeug findet sich angepasst. Nur diesmal ändert sich anstelle des Aufpralldrucks seine Laserintensität oder die Geschwindigkeit des eingespritzten Kraftstoffs, um die Eigenschaften des Herstellungsmaterials zu kompensieren.