Abgeschlossene Forschungen
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CAD/NC-Kopplung: Entwicklung einer rechnerunterstützten

CAD-Geometrieaufarbeitung in einem Gießerei-Betrieb

Um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können, bietet die Heidenreich & Harbeck Gießerei GmbH in Mölln gießtechnische Komplett-Lösungen aus einer Hand an. Von der Konstruktionsberatung bis zur Auslieferung des einbaufertigen Gußteils wird dem Kunden ein kombiniertes Know-how von Gießtechnik und mechanischer Bearbeitung angeboten.

Für den Betrieb bedeutet die Auftragsfertigung kleine Losgrößen bis zur Stückzahl Eins sowie das Bestreben nach möglichst kurzen Durchlaufzeiten um Kundenwünsche schnell und individuell zu bedienen.

Optimale Planung und Steuerung der Produktion gewährleisten eine hohe Auslastung der kapitalintensiven Werkzeugmaschinen auf einem hohen Qualitätsniveau. Eine kostendeckende Fertigung kann durch die Integration der bereits im Betrieb vorhandenen rechnerunterstützten Bereiche ("C-Inseln" wie CAD, CAP und NC-Werkzeugmaschinen) gesichert werden. Mit der rechnerintegrierten Fertigung (CIM = Computer Integrated Manufacturing) wird ein "papierarmer", automatischer Informationsfluß zwischen einzelnen Bereichen geschaffen, der Übertragungsfehler (durch manuelle Neueingabe von Daten) und Dateninkonsistenzen (durch Mehrfach-Speicherung von Daten) reduziert.

Der in der Fertigung durch NC-Werkzeugmaschinen (Bearbeit-ungszentren und FFS) bereits erreichte hohe Automatisierungsgrad soll durch die Automatisierung der Betriebsabläufe zukünftig unterstützt werden.

Die Kopplung der "C-Inseln" CAD-System und rechner-unterstützte Programmierung von NC-Werkzeugmaschinen, also die maschinelle Generierung von NC-Steuerdaten basierend auf den in dem Betrieb bereits vorhandenen CAD-Daten, stellt einen wichtigen Schritt in Richtung CIM dar.

Ein fehlerfreieres und beschleunigtes Arbeiten des NC-Programmierers wird aber nur durch die CAD/NC-Kopplung unter der Voraussetzung unterstützt, daß alle relevanten CAD-Daten in einer für das NC-Programmiersystem lesbaren Form vorliegen.

Durch die reine Geometrie-Übertragung mittels Standard-Formaten wie IGES werden viele Informationen der CAD-Zeichnung unterdrückt. Formelemente (z.B. Bohrungen, Fasen, Nuten usw.), Symbole (z.B. Bearbeitungssymbole, Toleranz-angaben, Oberflächensymbole) und Maß-Toleranzangaben werden nicht übertragen.

Ein Kopplungsformat (siehe Bild 1) nutzt auf der CAD-Seite Text-Attribute und Layer des CAD-Systems, um so die Informationen, die die Symbole und Formelemente beschreiben, in lesbarer Form festzuhalten und an das Programmiersystem zu übertragen.

Im Betrieb werden CAD-Zeichnungen entsprechend dem Kopplungsformat erstellt. Der Konstrukteur wird durch ein CAD-Menüs und -Makros unterstützt, die die Symbole und Formelemente im Kopplungsformat ablegen.

Eine zu entwickelnde rechnerunterstützte Geometrieaufarbeitung soll betriebsfremde CAD-Zeichnungen der Auftraggeber, die nicht nach den Vorgaben des Kopplungsformat erstellt wurden, interaktiv aufarbeiten. Die Formelemente und Symbole werden entweder vom Bediener erkannt oder vom Geometrieaufarbeitungs-System vorgeschlagen. Die beschreibenden Parameter werden soweit möglich der Zeichnung entnommen und im Kopplungsformat abgelegt. Symbole und Formelemente werden, wenn nötig, durch eine pixelorientierte Bilderkennung erfaßt. Dabei werden die Parameter (Maße, Koordinaten) der Rechner-Internen Darstellung entnommen.

Der NC-Programmierer wird durch die rechnerunterstützte Geometrieaufarbeitung entlastet.

Zudem kann das Kopplungsformat zur Erstellung von Skizzen genutzt werden: Die in der Skizze nicht gewünschten CAD-Informationen werden dann automatisch unterdrückt.

Bild 1: Stufen der rechnerunterstützten Geometrieaufarbeitung

 

Technische Universität Hamburg-Harburg
Arbeitsbereich Fertigungstechnik II
Dipl.- Ing. C. F. Gathmann Denickestraße 17
21073 Hamburg