Komplexe 3-D-Konstruktionen finden sich auch dort, wo man sie nicht vermutet. Sie lassen sich wirtschaftlich nur mit einer leistungsstarken CAD/CAM-Lösung realisieren. Jörn Brenscheidt stellt ein in der Holzbranche noch unbekanntes Softwarepaket vor.
Unsere Tischlerei ist auf Treppen, Särge und komplizierte 3-D-Fräsarbeiten spezialisiert (www.hokon.de). Durch den frühen Einstig in die CNC- und CAD/CAM-Technologie sind wir als Dienstleister bekannt, der komplizierte Teile flexibel, schnell ab Losgröße 1 liefern kann, und gelten als kopetenter Ansprechpartner für technisch anspruchsvolle Aufgaben. Starteten wir 1986 noch mit einer Zwei-Achs-Maschine in die damals junge Welt der CNC-Bearbeitung, folgten in den Jahren darauf verschiedene Drei-Achser und 2004 die Investition in die Fünf-Achs-Technologie. Da wir uns im Vorfeld intensiv mit dem Thema beschäftigten, war uns bewusst, dass die Wahl des CAD/CAM-Systems einen maßgeblichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Maschine hat.
Die Wahl der Hardware war durch die lange und positive Erfahrung mit Maka schnell getroffen. Die Wahl der Software gestaltete sich zeitintensiver, da wir bei der Recherche im Internet eine Vielzahl verschiedener Anbieter gefunden haben. Wir stellten den verschiedenen Anbietern die gleichen Aufgaben und ließen uns die Lösungen vorführen. Nach intensivem Vergleich entschieden wir uns für das Softwarepaket »Adem« von Omega, das bis dahin hauptsächlich im Werkzeug- und Automobilbau eingesetzt wurde. Adem verfügt über ein leistungsstarkes 2-D- und 3-D-CAD-Modul. Es ist sehr übersichtlich und verständlich aufgebaut, sodass man auch als wenig geübter CAD-Anwender die richtigen Werkzeuge für einfache 2-D-Aufgaben intuitiv findet.
Überzeugende 3-D-Wekzeuge
Die Stärke der Software liegt jedoch im 3-D-Bereich. Selbst komplizierte Körper lassen sich in kürzester Zeit erstellen, weil Adem über eine Vielzahl von Werkzeugen verfügt, die die anderen Anbieter nicht liefern konnten. Einige Softwarehäuser wollten diese Werkzeuge durch eine zusätzliche Fremdsoftware ersetzen. Zum Erstellen von 3-D-Körpern stellt Adem einfache, aber effektive Operationen bereit:
- Mit den boolschen Operationen lassen sich Körper addieren und subtrahieren. Hat man beispielsweise ein Schubkastenvorderstück mit Zinken konstruiert, lassen sich die Schwalben am Seitenstück durch einfache Subtraktion der Zinkenreihe erzeugen.
- Die Extrusionsfunktion erlaubt es, eine Querschnittfläche in die Länge zu ziehen, entweder geradlinig oder entlang einer beliebigen Kurve.
- Planare- und Mehrkurvenflächen sind durch sich schneidende Geraden oder beliebige, zweidimensional konstruierter Kurvenverläufe einfach zu erzeugen. Diese Flächen lassen sich mit anderen Flächen und/oder Linien schneiden, stutzen und verrechnen.
- Mit der Verrundungsfunktion können alle 3-D-Kanten mit verschiedenen Radien oder Fasen versehen werden.
- Schalen lassen sich aus allen Körpern erzeugen, das heißt, der Körper wird bis auf eine bestimmte Schalendicke ausgehöhlt. Diese Funktion ist für die Fertigung von Särgen oder ausgefallenen Möbelkorpussen auf Schmiege mit definierter Materialstärke sehr nützlich.
Das System speichert sämtliche 3-D-Operationen in einer Liste ab. Die Einträge können jederzeit verändert oder rückgängig gemacht werden.
Adem kann auch 2-D- oder 3-D-Daten von anderen CAD-Programmen importieren und übernehmen bzw. einfügen. So können ggf. auch die Konstruktionsdaten unserer Kunden einfließen. Viele Tischlerkollegen konstruieren zwar alles selbst, stellen aber lediglich die einfachen 2-D-Teile in der eigenen Werkstatt her und lassen den Rest anhand der eigenen Konstruktionsdaten bei uns fertigen. Die Datenübergabe erfolgt in der Regel bei Anlieferung des vom Kunden gestellten Materials per Diskette oder vorab per E-Mail. Die Daten lesen wir in Adem-CAD ein und überarbeiten sie, bevor sie zur Generierung der Programme für das Bearbeitungszentrum an das CAM-Modul übergeben werden.
Schnittstelle zur Maschine
Das CAM-Modul ist ähnlich aufgebaut, sehr leistungsstark und ermöglicht einen schnellen Einstieg. Auch hier gibt es wieder mehrere Möglichkeiten, das gewünschte Ziel schnell und einfach zu erreichen. Eine Bearbeitungssimulation, auf Wunsch auch mit Darstellung von Maschine und Spannmittel, hilft vorab viele Probleme und Schaden zu vermeiden. Sämtliche Parameter lassen sich variabel festlegen. Jede Bearbeitung (Taschen-, Konturfräsen, Bohren usw.) lässt sich so einstellen, dass immer die für die meisten Bearbeitungen bevorzugten Parameter automatisch gewählt und nur im Einzelfall geändert werden müssen.
Für verschiedene Aufgaben wie z.B. das Taschenfräsen sind die Vorschubgeschwindigkeit, die Art der Zustellung, Gleich- oder Gegenlauf festzulegen. Die Bearbeitungsstrategie gibt vor, wie die Tasche ausgeräumt werden soll, ob z. B. konturparallel von innen nach außen oder umgekehrt. Allein bei diesem Punkt gibt es noch elf weitere Bearbeitungsstrategien.
Fast alle 3-D-Körper lassen sich auf Wunsch nicht nur im Fünf-Achs-Betrieb sondern auch im Drei-Achs-Modus ausarbeiten. Der Vorteil einer Drei-Achs-Bearbeitung ist, dass deutlich schnellere Vorschübe gefahren werden können als mit fünf Achsen. Beim Fräsen von 3-D-Körpern ergibt die Kombination aus Drei-Achs-Schruppen und Fünf-Achs-Schlichten oft das ideale Ergebnis in Präzision, Oberflächengüte und Bearbeitungszeit.
Da Adem zunächst für die Metallbearbeitung entwickelt wurde, erlaubt die Software nicht nur das bei Holzverarbeitern übliche Fräsen, Sägen oder Bohren, sondern auch das Drehen, Gewindeschneiden, Erodieren, Lasern und Wasserschneiden. Dank so vieler Bearbeitungsmöglichkeiten steht uns die Zukunft auch für andere Produkte und Bearbeitungen offen.
Alles in allem ist mit Adem auch für kleinere Betriebe der Start in die Welt der 3-D-Bearbeitung möglich, und zwar nicht nur wegen seiner Leistungsstärke und dem schnellen Einstieg, sondern auch dank eines nicht unerheblichen Preisvorteils gegenüber anderen Systemen. Ich bin nach zwei Jahren täglicher Nutzung als Anwender von Adem überzeugt. Jörn Brenscheidt
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Sind 15 cm ein Muss?
