MAN: 3D-Prozesskette in der Ausbildung

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1 MAN: 3D-Prozesskette in der Ausbildung PROSYDON - Erfolgreich in der Praxis CAMWorks in der Ausbildung CAMWorks An HCL Technologies Product

2 MAN: 3D-Prozesskette in der Ausbildung Anwenderbericht - MAN Truck & Bus AG aus München / Allach Mit CAMWorks von Prosydon bringen junge Zerspanungsmechaniker im Ausbildungszentrum des MAN Werkes München Bauteile aus Solid Works auf die Maschine MAN Truck & Bus AG ist einer der führenden Hersteller von Nutzfahrzeugen in Europa mit Produktionsstandorten in vier europäischen Ländern sowie in Indien und Südafrika. Die Produktpalette reicht von Lkw mit einem Gesamtgewicht von 7,49 bis 44 t für Kurz- und Langstreckentransporte, Omnibussen und Reisebussen bis hin zu Diesel- und Gasmotoren für Fahrzeuge. Das Werk München in Allach gehört zu den wichtigsten Ausbildungsbetrieben in der Region. Modernste Methoden, technische Einrichtungen und ein eigenes Ausbildungskonzept tragen zu guten Abschlüssen und hohen Übernahmequoten bei. Für angehende Mechatroniker, Industriemechaniker und Zerspanungsmechaniker teilt sich die dreieinhalb Jahre dauernde Ausbildungszeit auf: Während der ersten beiden Lehrjahre werden ihnen im Zerspanungsbereich die Grundlagen in CNC, Drehen, Fräsen und Bohren vermittelt. Früher Einstieg in die 3D-Technik Dabei kommen die MAN-Azubis früh mit der 3D-Konstruktion in Berührung. Allerdings nicht mit dem im Werk verwendeten High- End-System, sondern mit Solid Works: Dieses 3D-System wird in der Berufsschule eingesetzt, meint Matthias Eckart, Ausbilder der Zerspanungsmechaniker im Ausbildungszentrum. Deshalb war es unsere erste Wahl für die praktische Ausbildung. Um die komplette Prozesskette vom 3D-Modell bis zur Zerspanung an der hauseigenen 5-Achs-Maschine von Hermle abbilden zu können, wurde Solid Works durch ein 3D-CAM-System ergänzt: Wir wollen die Auszubildenden frühzeitig mit der heute üblichen Arbeitsweise, ein CNC-Programm mit einer CAM-Software zu erstellen, vertraut machen, sagt Matthias Eckart. Nach einem Messebesuch zur Orientierung wurden drei verschiedene Systeme in die engere Auswahl genommen. Hier überzeugten Mitarbeiter der heutigen Prosydon GmbH in Olching in gekonnten Präsentationen und Beratungsgesprächen mit CAMWorks: Das 3D-CAM-System integriert sich vollständig in die Benutzerführung von Solid Works. Matthias Eckart: Der Ausbilder für die Zerspanungsmechanik freut sich über ein erweitertes Lehrangebot

3 Hermle: An dem 5-Achs-Bearbeitungszentrum von Hermle lassen sich komplexe Bearbeitungsaufgaben direkt aus dem CAM-System lösen Damit bleiben die Benutzer in der gewohnten Umgebung und müssen lediglich neue Funktionen erlernen die Bedienerführung bleibt gleich. Die Schülerlizenzen ohne NC-Programmausgabe bieten einen weiteren Vorteil: Wir dürfen den Schülern das System auf CD mit nach Hause geben, sagt Matthias Eckart. So können sie das Gelernte am eigenen Computer vertiefen. Komplette CAM-Funktionen für komplexe Bearbeitungen Zur Lösung einer Bearbeitungsaufgabe lädt man das 3D-Modell aus der Solid Works Datenbank. Nun wird eine Fertigungsstrategie entwickelt, das Bauteil in die richtige Lage gebracht und der Nullpunkt definiert. Auf einen Mausklick hin beginnt CAMWorks mit der automatischen Feature-Erkennung. Wenn ein Feature wegen einer Durchbrechung oder Verrundung nicht erkannt wurde, lässt sich die Bearbeitung mit wenigen Mausklicks vollenden. So kommt man in kurzer Zeit zu einer ersten Programmversion. Die Auszubildenden erleben hier deutlich, wie viele anspruchsvolle Berechnungen man sich durch die 3D-Technik sparen kann, sagt Matthias Eckart. Die Gliederung nach Features ergibt zugleich einen sehr transparenten Operationsbaum. Nun müssen den einzelnen Operationen die richtigen Werkzeuge zugeordnet werden. Die verschiedenen Bohrer, Fräser und Halter sowie unterschiedliche Strategien für An- und Abfahrbewegungen, Schrupp- und Schlichtbearbeitungen, Bohren oder Gewindeschneiden sind in einer Technologie-Datenbank hinterlegt. Prosydon hat diese bereits mit Standardkomponenten gefüllt und um Schnittwerte ergänzt.

4 CAMWorks war die erste komplett in Solidworks integrierte CAM-Software. Die tiefe Integration bedeutet für den Anwender: Die Menüs und Bearbeitungsbäume sind innerhalb von Solidworks mit nur einem Klick zu erreichen. Solidworks muss nicht verlassen werden, um die CAM-Bearbeitung durchzuführen. Das CAM-System nutzt dieselbe Geometrie wie das CAD-System. Somit ist sichergestellt, dass das zu bearbeitende Teil dem modellierten Teil entspricht. Zeitraubende Formatkonvertierungen entfallen. Als Standardschnittstellen stehen u. a. STL, STEP, IGES, Parasolid, ACIS, VDA etc. zur Verfügung. Informatives Schulungsmaterial Die Zerspanungsmechaniker erhalten im dritten Lehrjahr einen einwöchigen Grundlehrgang in 2,5 D-Fräsen. Um das Lehrmaterial brauchten sich die Ausbilder nicht zu sorgen: Das Schulungshandbuch von Prosydon ist so gut geeignet, dass wir es ohne Probleme weitergeben können, sagt Matthias Eckart. Die Azubis vertiefen gerne ihr Wissen mit dem Handbuch und nutzen es sogar daheim zum Selbststudium. Praxistest auf 5-Achs-Bearbeitungszentrum Für Mehrseitenbearbeitungen in CNC-Technik steht den Auszubildenden ein modernes Hermle Bearbeitungszentrum zur Verfügung. Nach der eigenhändigen Anpassung eines Postprozessors an die Siemens 840D Steuerung des 5-Achs-Zentrums können die mit CAMWorks erstellten NC-Programme nun in der Praxis getestet werden. In der Ausbildung fertigen wir keine fahrzeugtypischen Teile, erklärt Matthias Eckart. Dazu wären unsere Maschinen zu klein. Als Lehnteile haben die Schüler deshalb in Solid Works einen kleinen Roboter erstellt. Der Kopf wird in einer Aufspannung von fünf Seiten bearbeitet. Eine weitere, sehr nützliche Funktion ist die automatische Restmaterialerkennung: Konturen können mit einem großen Werkzeugdurchmesser schnell ausgeräumt werden. Die unzugänglichen Bereiche werden automatisch erkannt und Zyklen für die Nachbearbeitung mit einem kleineren Werkzeug ausgegeben. Eine grafische Simulation zeigt das Arbeitsergebnis besonders anschaulich und übersichtlich: Die aktuellen Werkzeugwege werden am 3D-Teil abgefahren. Dabei werden die verschiedenen Werkzeuge eingewechselt und der Maschineninnenraum berücksichtigt in der Praxis vermeidet eine Kollisionskontrolle Werkzeugbruch, Materialverlust und Beschädigungen der Maschine. Robby: Die Mehrseitenbearbeitung des Roboterkopfes in einer Aufspannung wird in CAMWorks definiert

5 Erster Kurs erfolgreich abgeschlossen Die ersten zehn Zerspanungsmechaniker haben sehr positive Rückmeldungen zu dem Kurs mit CAMWorks gegeben: Die Azubis waren sehr davon angetan, was mit dem Tippen auf ein paar Schaltflächen möglich ist, resümiert Matthias Eckart. In wenigen Schritten kommt ein Programm mit Sätzen zustande. Der Weg über das 3D-System ist wesentlich schneller, als von der Zeichnung weg NC-Programme zu erstellen. Außerdem gewinnt man eine bessere Vorstellung davon, was in der Maschine passiert. Das Zeichnen mit Solid Works war schon ein interessanter Kursbestandteil, sagt Matthias Eckart. Doch der Spagat zum Volumenprogramm hat die Kursteilnehmer begeistert. In Zukunft soll der Einsatz Concept S: In CAMWorks werden in Zukunft die NC-Programme für die Freiformflächen dieses Modells einer Konzeptstudie erstellt von CAMWorks noch ausgeweitet werden. Wir werden nach den positiven Erfahrungen auch in den beiden anderen Ausbildungsgängen Einführungen in 3D-CAM durchführen, berichtet Matthias Eckart. Fachlich gesehen bildet die Gestaltung von Freiformflächen noch eine weitere interessante Perspektive für den Unterricht. Ein windschnittiges MAN-Konzeptfahrzeug für Energieeinsparung in der Zukunft erscheint Matthias Eckart als lohnende Herausforderung: Für dieses Projekt können wir nun 3D-Freiformflächen erzeugen und an der Maschine realisieren. So gewinnen unsere Auszubildenden wertvolle Erfahrungen, die sie ohne CAMWorks nicht machen könnten. Weitere Infos unter: Die in Aluminium gefrästen Bauteile erinnern die einzelnen Ausbildungsschritte

6 Die Struktur von CAMWorks im Überblick Ilzweg 1, Olching Telefon Telefax Mit freundlicher Unterstützung MAN Truck & Bus AG MAN-AWB , Letzte Änderung: 29/03/2017