Digitale Innovation annehmen: Von CAD/CAM bis Werkzeugmontage für das Metallbearbeiten von morgen

Neue Zeiten diktieren neue Anforderungen an Schneidzeughersteller. Einfach Werkzeuge zu liefern und bei ihrer Anwendung zu assistieren, einschließlich der Planung von Zerspanungsoperationen, reicht nicht mehr – die moderne Metallbearbeitungsindustrie verlangt virtuelle, immaterielle Lösungen, die morgen ein wesentliches Merkmal von Produktlinien sein werden.

Die Digitalisierung der Fertigungsindustrien, ein klarer Trend der heutigen Realität, ist einer der eindeutigen technologischen Durchbrüche, angeregt durch die „vierte industrielle Revolution“ – die Implementierung von Industry-4.0-Standards. Der Wind des Wandels hat bereits einen relativ konservativen Industriesektor transformiert: die Metallbearbeitung. Da Zerspanen weiterhin eine wesentliche Methode in der Metallbearbeitungstechnologie ist, hat die Schneidzeugherstellung, die Werkzeuge für diese Methode bereitstellt, die Notwendigkeit erfahren, neuen Anforderungen gerecht zu werden. Folglich sollten die Informationen, die die Werkzeuge spezifizieren, auf die gleiche Weise vereinheitlicht und digitalisiert werden. Informationsinteroperabilität ist der Schlüssel, um einen relevanten Datenaustausch zwischen verschiedenen Komponenten der heutigen und morgigen intelligenten Fertigungsprozesse zu gewährleisten. Der ISO-13399-Standard spezifiziert die Datenrepräsentation für Schneidwerkzeuge und Werkzeughalter in einer Weise, die plattformunabhängig universell gewährleistet ist. Das Hauptziel ist es, eine Computerrepräsentation der Werkzeuge und Halter zu schaffen, die vereinheitlicht und verständlich für verschiedene Elemente der Metallbearbeitungstechnologie ist, ob real oder virtuell, einschließlich CAD/CAM-Systemen (Computer-Aided Design and Manufacturing).

Von Technologen, die an der Prozessplanung arbeiten, Ingenieuren, die Werkzeugmontagen designen oder den Werkzeugteil eines komplexen Schlüsselprojekts vorbereiten, und CNC-Programmierern, die einen Werkzeugpfad in einer CAD/CAM-Umgebung prüfen, bis hin zu Anwendungsspezialisten, die Zerspanungsoperationen optimieren, und sogar Vertriebsmanagern, die bei der Auswahl eines effektiveren Werkzeugs assistieren – alle könnten Stunden damit verbringen, Werkzeughersteller-Werkzeugdaten an die Kundensoftware anzupassen. Jeder CAD/CAM-Nutzer braucht unmittelbaren und einfachen Zugriff auf digitalisierte Werkzeugdaten, und diese Anforderung ist von strategischer Bedeutung im Service, den ein Werkzeughersteller bietet.

Datentransfer

Wesentlicher Datentransfer erfolgt über eine STEP-Datei mit .p21-Endung, die Textcode speichert, der sich auf die parametrischen Werte des Produkts bezieht. Zusätzlich liefert die .p21-Datei den Namen der 3D-Datei eines spezifischen Produkts. ISO 13399 schreibt die .p21-Datei vor, die zwischen Computerplattformen für CAD- und CAM-Nutzer übertragen werden kann.

E-CAT-Kompetenzen

Erkennend den Wert, zugängliche und präzise Werkzeugdaten für die Vorfertigung auf dem Shopfloor bereitzustellen, hat ISCAR Werkzeugmontageoptionen in „E-CAT“ integriert, den umfassenden elektronischen Katalog des Unternehmens. Diese Option ermöglicht es Nutzern, eine Werkzeugmontage aus verschiedenen ISCAR-Produkten, die in E-CAT vertreten sind, zusammenzustellen und dann die Werkzeugmontagedaten einfach in ihr CAD/CAM-System zu integrieren, was es Nutzern erlaubt, die Analyse der Anwendung der Montage auf spezifische Operationen mit Simulationssoftware-Funktionen fortzusetzen.

E-CAT stellt ein effektives Instrument dar, um mehrere Aufgaben zu lösen, denen Hersteller heute begegnen. Das Programm integriert ein fortschrittliches Filtersystem, um die Auswahl der am besten geeigneten Werkzeuge für die Operation basierend auf Zerspanungsparametern zu ermöglichen. Die Werkzeugmontage umfasst das Werkzeug, wechselbare Wendeschneidplatten oder Schneidköpfe, einen Werkzeughalter und, falls notwendig, einen Reduzierer oder eine Verlängerung – all dies wird die Montagespezifikationen optimal erfüllen. Zum Beispiel erkennt das System, ob der gewählte Werkzeughalter die exakte Position eines gespannten Schneiders sicherstellt oder ob die Position vom Nutzer geändert werden muss.

Ein digitaler Zwilling der Werkzeugmontage wird basierend auf dem ISO-13399-Standard generiert, was eine Garantie für erfolgreiche Kommunikation zwischen aktueller und zukünftiger Softwareunterstützung in einer digitalisierten Smart Factory ist. Die Montage gewährleistet schnelle und zuverlässige Simulation der Operation sowie Kollision (Interferenz) prüfen, Werkzeugpfadoptimierung und Design von Spannvorrichtungen. Da die gewählte Zerspanungsmethode in den Wert der auf Werkstücke wirkenden Kräfte resultiert und eine Werkzeugkonfiguration die Form der Spannvorrichtungselemente beeinflusst, kann die Simulation der Operation mit dem Werkzeugmontagemodell als effektives Instrument für das Spannvorrichtungsdesign betrachtet werden. Die Analyse wird in einer virtuellen Fertigungsumgebung und nicht auf dem Shopfloor durchgeführt, was mögliche Fehler während des echten Schneidens minimiert und sogar verhindert. Die erstellten Montagen sind in 3D- und 2D-Formaten zum Download zugänglich, um die Erstellung von Zeichnungen, Skizzen und anderen technischen Dokumenten zu erleichtern.

E-CAT ist einfach und benutzerfreundlich und integriert sogar eine CAD-Funktion zum Erstellen einer Werkzeugmontage aus Bibliothekselementen, die Standardartikel aus den Produktlinien widerspiegeln. Das Werkzeugmontagemodell ist plattformunabhängig und dafür gedacht, in die eigene CAM-Software des Nutzers integriert zu werden, um Fehler auf dem Shopfloor während der Zerspanung zu verhindern.

Die Fähigkeit, einzelne und mehrfache Werkzeugmontagen in den frühen Phasen der Fertigung zu planen und zu prüfen, ist eine extrem wertvolle Quelle für Zeit- und Kosteneinsparungen. ISCAR glaubt, dass die Gewährleistung einer solchen Möglichkeit ein integraler Bestandteil jedes Schneidzeughersteller-Produktmixes sein sollte. Die Werkzeugmontageoptionen bieten eine angemessene und effektive Antwort auf die Bedürfnisse der modernen Metallbearbeitung, und weitere E-CAT-Werkzeugmontageanwendungen sind in greifbarer Nähe, um Metallbearbeitungshersteller in der sich entwickelnden Welt von Industry 4.0 zu unterstützen.

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