Visi verfügt im Konstruktionsbereich über ausgereifte Module für den Stanzwerkzeugbau und arbeitet bei Konstruktion und NC-Programmierung mit demselben Datenmodell auf Basis von Parasolid. - (Bild: Mecadat)
Das Know-how von Straka ist gefragt, vor allem, wenn es um Werkzeuge für Blechteile geht, die zwar meist nicht im Sichtbereich liegen, dafür aber extrem komplizierte Geometrien aufweisen können. “Dies erfordert eine Menge Wissen und Erfahrung, weshalb wir fast alle Werkzeuge bei uns im Haus konstruieren”, erläutert Straka. “Zusätzlich bieten wir umfangreiche Serviceleistungen an, die von der Hilfestellung bei der Bauteilauslegung über die Umformsimulation, die wir extern vergeben, dem Prototypenteil und Abmusterung bis hin zur Kleinserie den gesamten Prozess abdecken.”
Leistungsfähige Technik und effiziente Abläufe
Auf den beiden Arbeitsplätzen in der Arbeitsvorbereitung werden mit Visi anhand eines verschlankten CAD-Modells – AV-Modell genannt – AV-Stücklisten sowie die NC-Programme abgeleitet. – Bild: Mecadat
Natürlich hat der Erfolg von Straka auch damit zu tun, dass man von Beginn an auf modernste Mess- und Fertigungstechnik, gepaart mit effizienten Abläufen, gesetzt hat. Ergänzt um eine hoch entwickelte CAD- und CAM-Infrastruktur mit insgesamt fünf Arbeitsplätzen, davon drei in der Konstruktion. Diese Aufgabe wird heute komplett von der Software Visi abgedeckt, eine Produktfamilie des britischen Herstellers Vero Software.
“Mit dem Wechsel zu Visi sind wir 2011 auch komplett auf 3D umgestiegen”, erklärt Straka. “Wir hatten uns damals die 3D-CAD- und 3D-CAM-Systeme angesehen, die über spezielle Funktionen für Stanz- und Umformwerkzeuge verfügen.”
Direkt vom Coil: Die Blechteile, die mit Werkzeugen von Straka hergestellt wurden und werden, sind in der Regel zwischen 0,3 und 5 Millimeter dick. – Bild: Mecadat
Bei der Entscheidungsfindung hatte Visi einen sehr wichtigen Punkt in die Waagschale geworfen: Die Durchgängigkeit. Denn Visi bietet nicht nur sehr ausgefeilte Module für den Stanzwerkzeugbau, sondern arbeitet sowohl bei Konstruktion als auch bei der NC-Programmierung mit demselben Datenmodell auf Basis von Parasolid. So konnte Straka ohne Schnittstellenprobleme seinen gesamten Workflow von der Angebotsphase über Kalkulation und Konstruktion bis zu den NC-Programmen für die Fräs- und Drahterodiermaschinen abbilden. Praktisch sind in diesem Zusammenhang die bei Straka installierten Floating-Lizenzen.
Profil
Straka Werkzeugbau GmbH & Co. KG
Die Werkzeugbauer bei Straka fokussieren sich hauptsächlich auf Folgeverbund- sowie Stanz-Biegewerkzeuge mit bis zu 5 Tonnen Gewicht im Bereich von 0,3 bis 5 Millimeter Materialdicke. Die Kunden des Wuppertaler Unternehmens kommen vorwiegend aus der Automotive-Branche, meist sind es mittelgroße Zulieferer mit typischerweise unter tausend Mitarbeitern. Die Betriebsgröße muss passen, denn Großunternehmen, so die Befürchtung der Verantwortlichen, würden das Unternehmen vom Projektmanagement her eventuell überfordern. Werkzeuge mit bis zu 2500 Millimeter Länge – die mit anspruchsvollen Stationen wie für das elektrische Gewindeformen, Laserschweißen, Maßkalibrierung, Nieten oder zur Montage ausgerüstet sein können – werden aktuell von 14 Mitarbeitern hergestellt und auf der hauseigenen Probierpresse abgemustert. Tendenz steigend. Hinzu kommen noch Lohnarbeiten, die etwa 20 Prozent zum Umsatz beisteuern.
Anhand des CAD-Modells zeigt der Visi -CAD-Viewer, wie das betreffende Bauteil aussieht, wohin es gehört und wie es montiert wird. – Bild: Mecadat
Im 3D-Bereich bildet sowohl bei CAD als auch bei CAM Visi Modelling die Grundlage, die mit Modulen aufgabenspezifisch ergänzt wird. Im Konstruktionsbereich ist dies bei Straka jeweils eine Lizenz des Schnitt- und Stanzwerkzeugmoduls Visi Progress (Abwicklung, Streifenlayout, Werkzeugaufbau), der Bauteilbibliothek, von Visi Blank (Zuschnittsberechnung) sowie von Advanced Modelling zur zielorientierten Verformung. An zwei weiteren Arbeitsplätzen ist Visi-CAM installiert, wo die NC-Programme zum Fräsen, Bohren und zum Drahterodieren generiert werden. Hier in der AV entstehen sowohl die NC-Programme für die beiden dreiachsigen vertikalen Bearbeitungszentren wie auch für die drei Drahterodiermaschinen von Fanuc.
Unter- und Oberseite eines Folgeverbundwerkzeugs sowie der dazugehörige Blechstreifen. – Bild: Mecadat
“Was uns an Visi sofort begeistert hat, ist die automatische Feature-Erkennung von Visi Compass”, betont Straka. Das Modul Compass Technologie zur 2- und 2,5-Achs-Bearbeitung wertet bestimmte Merkmale, Features genannt, eines Werkstücks aus und erzeugt auf der Basis hinterlegter Fertigungsdaten hierfür automatisch das NC-Programm.
Features sind reproduzierbare Regelgeometrien wie Bohrungen, Gewinde, Passungen, aber auch Rundungen, Kanten oder Frästaschen, die sich im CAD-System zusätzlich kennzeichnen und beschreiben lassen. Bei Straka wird zum Beispiel mit einem Farbsystem gearbeitet, was auch bei der Arbeit mit Fremddateien Vorteile bringt.
Trends µ-genau
Schlankes Datenmodell für die AV
Auch in der Arbeitsvorbereitung von Straka Werkzeugbau profitiert man davon, dass die CAM-Module auf Visi Modelling aufbauen und die NC-Programme direkt vom Solid abgeleitet werden, beim Fräsen ebenso wie beim Drahterodieren. So haben die Mitarbeiter an den CAM-Arbeitsplätzen die Möglichkeit, die eine oder andere konstruktive Änderung am Bauteil zu machen, um die Herstellbarkeit sicherzustellen. Dies betrifft in der Regel aber nur kleine Veränderungen, größere Eingriffe gehen an die Konstruktion zurück. Ein besonderes Merkmal bei den Abläufen ist eine Art verschlanktes CAD-Modell, bei Straka AV-Modell genannt, bei dem nach Abschluss der Konstruktionsphase alle für die NC-Programmierung überflüssigen Details entfernt werden. In dieser Version sind nur Attribute wie Startbohrungen, Hilfsflächen oder Teile, die als Rohling gefertigt werden, enthalten. Daraus entsteht eine AV-Stückliste, die dann exportiert wird.
Im Vorfeld die Voraussetzungen schaffen
Die Werkzeugbauer arbeiten mit zwei dreiachsigen vertikalen Bearbeitungszentren von MTRent. – Bild: Mecadat
Im Vorfeld mussten indes einige Voraussetzungen geschaffen werden. Diese Vorarbeit umfasst zum Beispiel das Erstellen von Regeln, die Compass mit den jeweils erkannten Features verknüpft. Dies erfordert eine Standardisierung der Abläufe, die es zu definieren gilt. Das ist bei einer einfachen Bohrung relativ simpel. Doch die Komplexität steigt schnell an, wenn es mehrere Schritte zu kombinieren gilt. Straka verdeutlicht dies am Beispiel einer Passung: “Anzentrieren, Bohren und anschließendes Reiben, wie es viele machen, ist uns zu ungenau, denn häufig verläuft die Bohrung. Darum spiegeln wir vorher mit einem Führungsfräser an, und die Reibahle hat eine geniale Führung.”
Die Mitarbeiter an den Maschinen bekommen alle notwendigen Informationen über das Einrichteblatt, das mit Visi Machining nach Fertigstellung des NC-Programms ausgedruckt wird. – Bild: Mecadat
Dank der Unterstützung seitens der Mecadat-Niederlassung Paderborn lief die Implementierung der Feature-Programmierung reibungslos, meint Straka rückblickend. “Die Bohrprogramme sind schon nach kurzer Zeit automatisch gelaufen. Die bei uns zum Teil recht komplexen Bearbeitungsschritte, die wir heute alle in Compass abbilden, wurden anschließend Schritt für Schritt umgesetzt.”
Visi hat sich bei Straka bereits in der Nachfragephase als unverzichtbares Tool herausgestellt. Das beginnt bei der Kalkulation. “Durch die Streifenabwicklung in Visi geht das rasend schnell”, unterstreicht Karsten Straka. Eine einfache Kalkulation dauert heute etwa 0,5 Stunden und ein kompliziertes Projekt selten über 2 Stunden. “In der Zeit vor Visi haben wir dafür wesentlich länger benötigt, und die Genauigkeit war selten so hoch”, ergänzt er.
Methodenplan wird vertieft
Karsten Straka, Geschäftsführer Straka Werkzeugbau: “In der Zeit vor Visi haben wir dafür wesentlich länger benötigt und die Genauigkeit war selten so hoch”
Hat der Kunde den Auftrag unterschrieben, wird der Methodenplan vertieft, und die Konstruktion beginnt. “Wir versuchen schon bei der Konstruktion Möglichkeiten zu schaffen, das Teil gegebenenfalls leichter anpassen zu können”, erläutert Straka. Hierzu zählen einstellbare Bieger oder aufgeteilte Segmente, um Teilbereiche schneller ändern zu können. “Denn die Arbeit an der Werkbank ist das Teuerste.”
Ist die Konstruktion freigegeben, beginnt im Rahmen einer sehr ausgefeilten Projektplanung die Fertigung. Auch hier spielt Visi wieder eine zentrale Rolle, im CAM-Bereich sowieso, aber auch mit dem Visi Viewer, der an den Maschinen und den Montageplätzen auf mehreren PCs installiert ist. Anhand des CAD-Modells können sich die Mitarbeiter sofort ein Bild machen, wie das betreffende Bauteil aussieht, wohin es im Werkzeug gehört und wie es montiert wird.
“Wir hatten nach einem durchgängigen System gesucht, mit dem wir anhand desselben 3D-Modells konstruieren, fräsen und erodieren können. Mit Visi haben wir jetzt eine Lösung, die diese Forderung nicht nur erfüllt, sondern weit mehr bietet”, fasst Karsten Straka zusammen und hebt ausdrücklich das überzeugende Branchenkonzept hervor. Großes Lob verdienen auch die vielen technologisch gut umgesetzten Details: “Seit wir etwa die automatische Featureerkennung einsetzen, benötigen wir bei der Programmierung von 2D- und 2,5D-Bearbeitungen im Schnitt nur noch die Hälfte der Zeit”, ergänzt er. “Und bei Bohrlöchern und Gewinden geht es heute sogar sekundenschnell.”
Kontakt:
Straka Werkzeugbau GmbH & Co. KG, D-42279 Wuppertal, Tel.: 0202/9469190
Mecadat AG, D-85416 Langenbach,Tel.: 08761/7620-0