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1 Nr. 6 Seite: 1 / 12 Januar 08 Schnelle und komfortable Wege zum Bearbeitungsprogramm Produktionsfaktor CNC Programmierung Der Einsatz von CNC-Maschinen in der Holz verarbeitenden Branche bietet ein enormes Potenzial für Betriebe aller Leistungsklassen. Dabei ist nicht nur die Maschine selbst ein wichtiger Produktionsund Gestaltungsfaktor, sondern vor allem die Möglichkeiten der einfachen und schnellen Programmierung definieren letztlich die Gesamtleistung eines CNC-Bearbeitungszentrums. Neben der Bearbeitungszeit eines Bauteils darf die Zeit zum Programmieren nicht vergessen werden. Die Firma HOMAG Holzbearbeitungssysteme AG hat bereits vor über 15 Jahren ihr eigenes CNC-Programmiersystem woodwop entwickelt, um die Maschinen schnell und einfach zu programmieren. woodwop ist ein werkstückorientiertes Programmiersystem (WOP) mit dem die Bearbeitungen am Werkstück über einfache Dialogboxen beschrieben werden (Bild 1). Durch den Einsatz von Variablen und das Abspeichern häufig wiederkehrender Programme können mit WOP-Systemen Variantenprogramme sehr komfortabel erstellt werden. Was jedoch, wenn in der Arbeitsvorbereitung bereits mit einem CAD- System gearbeitet wird und einzelne Bauteile mit Außenkonturen, Lochbohrungen, Sägenuten, usw. erstellt werden? Wäre es nicht wünschenswert, diese Zeichnung direkt in ein CNC-Programm umzuwandeln? Dieser Import von CAD-Daten der so genannte DXF- Import stellt einen weiteren Schritt in der komfortablen und schnellen Programmierung dar. DXF ist ein Datenaustauschformat und wird vorwiegend zum Import von 2D-Daten benutzt. Da bei CAD-Zeichnungen wesentliche Merkmale eines Bauteils bereits in digitaler Form vorhanden sind, müssen lediglich noch die Bearbeitungen bzw. die Werkzeuge zugewiesen werden. Um auch diesen Schritt noch zu vereinfachen, können die einzelnen Bearbeitungen an Hand von verschiedenen

2 Nr. 6 Seite: 2 / 12 Januar 08 Layernamen oder Layerfarben definiert werden. Diese Art der Datenübernahme ist heute Stand der Technik und wird von woodwop ebenfalls zur Verfügung gestellt (Bild 2). Neben den reinen 2D CAD-Zeichnungen werden in den Betrieben immer häufiger 3D-Systeme eingesetzt, die ein räumliches Abbild eines Werkstücks darstellen. In vielen Fällen lassen sich dabei die Zeichnungen auf 2D-Daten reduzieren, beispielsweise im Korpusmöbelbau, und wie gehabt über den DXF-Import weiterverarbeiten. Werden die Bearbeitungen komplexer oder stellt sich die Aufgabe statt 2D DXF-Konturen echte 3D Solidkörper oder 3D Flächen bearbeiten zu müssen, so ist der Einsatz eines CAD/CAM Systems sinnvoll (Bild 3). Das von der Firma HOMAG empfohlene CAD/CAM System alphacam von der Firma Licom Systems aus Herzogenrath ist speziell für die Aufgaben der Holz- und Kunststoffbearbeitung entwickelt und ist durch seinen Leistungsumfang eine interessante Ergänzung zu dem von HOMAG als WOP-System verwendeten woodwop. Die Schnittstelle wurde soweit optimiert, dass alphacam aus den erstellten Programmen direkt das woodwop-format erzeugt. Somit kann auch der Maschinenbediener in gewohnter Weise die Programme aus alphacam noch nachträglich an der Maschine in seiner gewohnten woodwop-umgebung "anfassen". alphacams modularer Aufbau vom 2.5D bis hin zum 5-Achsen interpolierenden Fräsen bietet für jeden Bearbeitungsbereich eine passende Softwarelösung. Durch eine Vielzahl an CAD-Schnittstellen können auch Dateiformate anderer 3D CAD-Systeme eingelesen, z.b. SolidWORKS, CATIA, Rhino usw. Bei den so genannten echten Solidschnittstellen können die in der CAD-Datei enthaltene Solidkörper direkt in die alphacam Graphik eingelesen werden und dort am Solid- Modell programmiert werden. Die Solidkörper werden dabei bereits auf ihre Fertigungskomponenten analysiert (Featureerkennung) und stehen so strukturiert zur weiteren freien Bearbeitung zur Verfügung.

3 Nr. 6 Seite: 3 / 12 Januar 08 3D Körper und Flächen lassen sich ab der Advanced Version bearbeiten, so dass man hier z.b. mit dem Erzeugen von beliebigen Oberflächenreliefs für Wandverkleidungen auch gehobene Wohnansprüche abdecken kann oder sich beispielhaft ein Handlaufkrümmling aus einem verleimten Rohteil herausfräsen lässt. In der maximalen Ausbaustufe stehen 5-achsig interpolierende Verfahren zur Verfügung, hier lassen sich z.b. gebogene Stuhlteile oder Möbelfronten und deren flächige 3D-Aufspannungen bearbeiten (Bild 4). Auch im Bereich Nesting stellt sich die Leistungsfähigkeit von alphacam unter Beweis; neben der reinen Verschnittoptimierung erlauben aufbauende Varianten das Verschachteln von Teilen mit Sägeschnitten, wobei diese dann in der Platte zusammengefasst werden können, so dass ein zeitintensives An- und Abpositionieren der Säge vermieden wird. Eine spezielle Variante des Nestings erlaubt das kommissionsübergreifende Verschachteln von Treppenbauteilen (Bild 5). Schon diese ausschnittsweise Beschreibung der in alphacam enthaltenen Möglichkeiten zeigt auf, wie effektiv man sein bisheriges Fertigungsspektrum erweitern kann. Auch die Kunden sind vom Gesamtsystem woodwop und alphacam begeistert; im Juli diesen Jahres wurde das 200ste System ausgeliefert... Die Firma Ackermann GmbH in Wiesenbronn bei Würzburg ist ein Beispiel dafür, wie moderne CNC Programmierung in einem mittelständischen Handwerksunternehmen umgesetzt werden kann. Der Handwerksbetrieb wurde 1934 von Georg Ackermann gegründet und wird mittlerweile in der dritten Generation von Frank Ackermann geführt. Die Firma produziert mit 90 Mitarbeitern auf 6000m² unter anderem mit vier CNC Maschinen aus der HOMAG Gruppe (Bild 6) Der wichtigste Geschäftszweig sind die gewerblichen Kunden, für die die Schreinerei die

4 Nr. 6 Seite: 4 / 12 Januar 08 unterschiedlichsten Materialen verarbeitet und als Zulieferer Sonderteile bis hin zu Kleinserien fertigt. Vor allem Schreinerkollegen, Laden- und Messebauer lassen hier u.a. Falt- und Biegetechnik sowie großformatige CNC-Frästeile oder Schlitz- und Wellenplatten fertigen (Bild 7). Das Wesentliche für den wirtschaftlichen Einsatz von CNC Maschinen ist eine optimale Auslastung der Maschinen. Durch den Einsatz der passenden Software in der Arbeitsvorbereitung können wir schnell und flexibel auf Anfragen reagieren so bilanziert der Geschäftsführer Frank Ackermann den Erfolg seines Unternehmens. Die Firma Ackermann benutzt für die Programmierung der Korpusmöbel das 3D-CAD IMOS. Mit IMOS wird geplant, konstruiert und präsentiert sowie alle notwendigen Daten für die Fertigung ausgegeben. Dies sind neben Zuschnittlisten, Stücklisten, Barcodeinformationen komplett fertige woodwop Programme für die CNC-Maschinen. Seit etwa einem Jahr setzt das Unternehmen zusätzlich alphacam in der Arbeitsvorbereitung ein. Die Gründe waren vielfältig: Zum einen war man auf der Suche nach einem System, dass 3D-Konstruktionsmodelle einlesen kann und mit dem gleichzeitig Programme für die HOMAG Maschinen erzeugt werden können. Zum anderen sah man durch die Funktion des CAD-basierenden automatischen Verschachtelns von Bauteilen (Nesting) weitere Verbesserungspotentiale bezüglich der Maschinenauslastung. Ein weiterer Auslöser für die Investition war ein Auftrag der besonderen Art: Die Schreinerei Georg Ackermann GmbH wurde von dem Baseler Architekturbüro Herzog & de Meuron beauftragt, für die neu entstehende Elbphilharmonie in Hamburg ein Modell im Maßstab 1:10 herzustellen (Bild 8). Die besondere architektonische Gestaltung des Innenraums mit vielen gewölbten Brüstungselementen und die spezielle reliefartige Oberfläche zur Verbesserung der Akustik wurde vom Architekturbüro mit Rhino, einem 3D-Hybridmodeller, entworfen. Produktionsleiter Manfred Weid hatte mit seinem Team nun die Aufgabe, diese Daten mit Hilfe von

5 Nr. 6 Seite: 5 / 12 Januar 08 alphacam für die CNC-Maschinen aufzubereiten. Mittlerweile ist das Modell gebaut und nun steht Frank Ackermann vor der Herausforderung, auch beim Bau der echten Philharmonie mitzuwirken. Dabei erleichtert ihn die Tatsache, dass mit alphacam bereits der Grundstein zur Ansteuerung einer 5-Achs Maschine gelegt wurde ein Traum von Firmenchef Frank Ackermann der vermutlich schon bald wahr wird. Übrigens: Entgegengesetzt der landläufigen Meinung, dass mit CNC- Maschinen Arbeitsplätze verloren gehen, zeigt die Firma Ackermann, dass es auch anders geht: Seit dem Einsatz der vier CNC-Maschinen aus der HOMAG Gruppe hat sich die Mitarbeiterzahl dank neuer Produkte und Geschäftszweige von 50 auf über 90 erhöht.

6 Nr. 6 Seite: 6 / 12 Januar 08 Bild 1: woodwop Bild 2: vom CAD zu woodwop

7 Nr. 6 Seite: 7 / 12 Januar 08 Bild 3: alphacam Part-Modeller Bild 4: alphacam 5-Achsen Bearbeitung

8 Nr. 6 Seite: 8 / 12 Januar 08 Bild 5: alphacam Nesting Bild 6: Ackermann: HOMAG BOF 712 Ausführung der Tische zum Nesten von Halbformaten 2800 x 2070 mm

9 Nr. 6 Seite: 9 / 12 Januar 08 Bild 7a: Ackermann: geschlitzte Gipsplatten Vorbereitung zum Biegen Bild 7b: Ackermann: gebogene Gipsplatten

10 Nr. 6 Seite: 10 / 12 Januar 08 Bild 8a: Ackermann: Computersimulation Elbphilharmonie (ACHTUNG: Bild muss genehmigt werden von Architekturbüro Herzog & de Meuron) Bild 8b: Ackermann: Modell Elbphilharmonie M 1:10

11 Nr. 6 Seite: 11 / 12 Januar 08 Bild 8c: Ackermann: Modell Elbphilharmonie M 1:10 - Detail

12 Nr. 6 Seite: 12 / 12 Januar 08 Für Sie zuständig: HOMAG Holzbearbeitungssysteme AG Homagstraße SCHOPFLOCH DEUTSCHLAND Herr Gerhard Engelen Leiter Marketing Services Tel Fax gerhard.engelen@homag.de Autor: Herr Kai Friebe Produktmanager Anwendungssoftware Tel Fax kai.friebe@homag.de Kunde: Georg Ackermann GmbH Gewerbestraße Wiesenbronn Tel Fax frank.ackermann@ackermanngmbh.de