CAx-Technologien - Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR PRODUKTIONSTECHNOLOGIE IPT
CAX-TECHNOLOGIEN
Unsere Partner
CAM-System
CAD-System
Komponente
Maschine
Postprozessor
Maschinenunabhängiger
NC-Code
NC-Programm
für spezifische
Maschine
CAx-Prozesskette
CAQ-Management
Simulationssoftware
DURCHGÄNGIGE CAX-PROZESSKETTEN ZUR
FERTIGUNG UND REPARATUR
Die F er t ig u n g u n d R e p a r a t u r vo n B a u t e i l e n fü r d e n We rk z e u g - u n d F o rm e n b a u , d e n Tu rb o m a schine nba u
u n d d ie o p t isch e I n d u st r i e e r f o rd e r n e i n e A b fo l g e a u to n o m e r P ro z e s s e . Ü b l i c h e rw e i s e fi n d e n d i e e inze lne n
B ear b eit u n g sp ro ze sse a u f u n t e r sch i e d l i che n Ma s c h i n e n a n l a g e n s ta tt. D i e F e rti g u n g s d a te n l i e g e n da zu of t
in u n t er sc h ie d l i ch e n Fo r ma t e n o d e r Ve r s i o n e n v o r. A l s E rg e b n i s a u s d i e s e r D i s k re p a n z w e i s e n die Z w isc h en - u n d E n d p ro d u k t e Fe h l e r a u f , si n d g ä n z l i c h u n b ra u c h b a r o d e r v o n m i n d e re r Q u a l i tä t. Auf w ä ndige
Nac h b ear b eit u n g e n o d e r B a u t e i l ve r l u st d u rc h A u s s c h u s s s i n d d i e F o l g e . D a b e i b e rg e n h e u ti g e M a schine nsy steme ein e n o r m e s P o t e n zi a l zu r I n t e gra ti o n u n d A u to m a ti s i e ru n g . D a s F ra u n h o fe r I P T h a t de sha lb e in
K o n zep t en t wi ck e l t , m i t d e m si ch e i n h e i tl i c h e D a te n m o d e l l e d e fi n i e re n u n d p ro z e s s k e tte n ü be r gre if e nd
imp lemen t iere n l a sse n , u m d e n ve r l u st - u n d fe h l e rb e h a fte te n D a te n tra n s fe r z u v e rm e i d e n .
Entwicklung durchgängiger CAx-Prozessketten
Unsere Leistungen
• Durchgängige computerunterstützte Fertigungs- und Repa-
• Unsere Abteilung »CAx-Technologien« entwickelt und
raturprozessketten auf Basis eigenentwickelter CAx-Software
• Abbildung einzelner Bearbeitungsschritte der Fertigung und
Reparatur durch flexible aufgabenindividuelle Softwaremodule
• Durchgängiger Datenfluss innerhalb der Prozessketten durch
die einheitliche Softwareumgebung »CAx-Framework«
optimiert CAx-Prozessketten für den Werkzeug- und
Formenbau, die Energie- und Luftfahrtindustrie sowie für die
Optikbranche.
• Wir erarbeiten Lösungen zur Erweiterung und Optimierung
einzelner Prozesse und gesamter Prozessketten.
• Anhand bewährter Modellierungs- und Bewertungsmethoden legen wir neue und bestehende Prozesse und
Prozessketten mit umfassender CAx-Funktionalität
Prozessketten effizient und praxisnah aus.
• In Zusammenarbeit mit unseren Aachener Entwicklungs-
• Softwaremodule zur CAM-Planung unterstützt durch
simulationsbasierte Kollisionsprüfung
• Simulationsmodule für Maschine, Roboter und Koordinatenmessgerät unter Berücksichtigung der individuellen
Eigenschaften der Anlage und der CNC-Steuerung
• Technologiedatenbanken mit umfassenden Informationen zu
Prozessparametern, Strategien und Maschineneigenschaften
partnern Moduleworks GmbH und Aixpath GmbH bieten
wir umfassende Softwarelösungen, die wir auf Wunsch in
beliebige Softwaresysteme einbinden.
SPEZIALISIERTE CAX-MODULE
F ü r i n teg r at ive F er t i g u n g s- u n d R e p a r a t u r- P ro z e s s k e tte n e n tw i c k e l n w i r s i m u l a ti o n s u n te rs tü tz te C A MM o d u l e, d ie f ü r mas ch i n e n - u n d ro b o t e r b a si e r t e P ro z e s s e u n s e re r K u n d e n s p e z i a l i s i e rt s i n d . Ä h n l i c h de m
B a u k a st en p r in zip lasse n si ch ve r sch i e d e n e C Ax -Mo d u l e , b e i s p i e l s w e i s e z u r F e i n b e a rb e i tu n g , H o c h l eist u n g s zersp an u n g o de r a u ch La se r b e a r b e i t u n g un d Me s s te c h n i k , z u g a n z h e i tl i c h e n P ro z e s s k e tte n k o m bin i e re n . Weit ere Sp ez i a l a n f o rd e r u n g e n n e h m e n w i r g e r n e a l s n e u e H e ra u s fo rd e ru n g a n .
Entwicklung spezialisierter CAx-Module
Unsere Leistungen
• Simulationsunterstützte Planung der Werkzeugbahnen,
• Wir bieten die Entwicklung kundenindividueller Software-
abgestimmt auf optimale Prozessbedingungen und kollisionsfreie Werkzeugwege
• Rückführung der Ergebnisse aus der simulationsunterstützten Verifizierung in die Optimierung der CAM-Module und
Prozesse
• Schnelle Umsetzung anspruchsvoller Fertigungsprozesse und
komplexer Prozessketten nach Kundenwunsch
module gemäß den speziellen Anforderungen an Ihren Prozess.
• Implementierung bewährter und neuer Bearbeitungsstrategien
• Einbindung der spezialisierten Softwaremodule in die eigens
zu diesem Zweck entwickelte Softwareplattform »CAxFramework«
• Durchgängiges Datenkonzept, das sich in der einheitlichen
Benutzeroberfläche der einzelnen Module widerspiegelt
Spezialisierte CAx-Module für mehrachsige Prozesse
• CAx-Module als autonome Stand-Alone-Applikationen oder
auch nahtlos eingebunden in gängige CAx-Systeme wie
• Geometriedatenerfassung im Koordinatenmessgerät oder
mit maschinenintegrierter Sensorik
• Automatisierte Analyse und Aufbereitung von Messdaten für
Folgeprozesse
• Fräsbearbeitung einschließlich Entwicklung und Implementierung innovativer Strategien
• Feinbearbeitung mittels Roboter oder Werkzeugmaschinen
• Polieren komplexer freigeformter Oberflächen
• Laserauftragschweißen zur Reparatur von Bauteilen
• Laserhärten und -legieren betriebsbeanspruchter Funktionsoberflächen
• Laserstrukturieren zur Funktionalisierung von Oberflächen
Siemens PLM Software NX u. a.
Durchgängige CAx-Prozessketten zur Fertigung und Reparatur
HPS (blade
front face)
Blade
Blade edge
Blade edge
BLISK
Annulus
LPS (blade
back face)
BLISK hub
CAM-Module für
Geometriedatenerfassung
Blend (fillets)
CAM-Module für
Laserauftragschweißen,
Laserstrukturieren
CAM-Module für
Fräsen, Schleifen, Polieren
»CAx-Framework«
Technologiedatenbanken
Maschinensimulation
Standard
CAD/CAM-Systeme
Werkzeugbahnplanung
Prozesssimulation
Fraunhofer IPT
CAx-Kernbibliotheken
Systemkomponenten
ModuleWorksKernbibliotheken
»CAX-FRAMEWORK« ZUR INTEGRATION DER
CAX-MODULE
Un s e r »CAx - Framew or k « a l s f l e xi b l e S o f t wa re u m g e b u n g u n te rs tü tz t d i e E n tw i c k l u n g u n d I m p l e m e n ti e rung
s p e z i a l isiert er So ft wa re mo d u l e . D i e f l e xi b l e P l a ttfo rm b i e te t g ru n d l e g e n d e Me th o d e n u n d A l g o ri th me n
z u r P l an u n g d er jew e i l i g e n We r k ze u g we g e mi t a n g e p a s s te n P ro z e s s p a ra m e te r n . D a rü b e r h i n a u s s te l l t da s
F r a m e wo rk sich er, d a ss d e r I n f o r ma t i o n sa u st a u sc h z w i s c h e n d e n P ro z e s s e n e b e n s o re i b u n g s l o s a b l ä u ft w ie
d i e I n t er akt io n mit d e m A n we n d e r.
Integrative Softwareumgebung
Unsere Leistungen
• »CAx-Framework« als Softwareplattform zur Integration
• Das »CAx-Framework« integriert die einzelnen CAx-Module
und Kollaboration von Softwaremodulen in durchgängigen
und sichert einen durchgängigen Datenfluss innerhalb
CAx-Prozessketten
komplexer Prozessketten.
• Sichere CAM-Planung dank umfassender Prozess- und
Technologiedatenbanken und Ad-hoc-Feedback vom System
• Zugriff auf Technologiedatenbanken mit allen erforderlichen
Prozess- und Maschineninformationen
• Nutzung von Simulationswerkzeugen zur Überprüfung der
CAM-Strategien
• Die Softwareplattform ist verknüpft mit den Prozess- und
Technologiedatenbanken, die durch die XML-basierte
Darstellung leicht aktualisiert und erweitert werden können.
• Das »CAx-Framework« bietet umfassende Schnittstellen zur
Anbindung an gängige CAD/CAM-Systeme.
• Die Bearbeitungsdaten können in standardisierten NC-
• Intuitive grafische Benutzeroberfläche und interaktive Benut-
Zwischenformaten generiert und mit dem integrierten
zerführung während der Einstellung der Prozessparameter
Postprozessor in alle gängigen NC-Formate konvertiert
und Strategien
werden.
Flexible Entwicklungsplattform
• Flexible Softwareumgebung zur Entwicklung spezialisierter
CAM-Module
• Entwicklung neuer CAM-Strategien und Prüfung durch
Simulation
• Simulationsmodule für beliebige Maschinen, Roboter und
Koordinatenmessgeräte
ASSEMBLY TECHNOLOGY
»NCPROFILER« – ANALYSE UND
OPTIMIERUNG VON NC-DATEN
M it d er So f t wa re » N C P ro f i l e r « d e s Fr a u nh o fe r I P T l a s s e n s i c h N C -D a te n a n a l y s i e re n , u m k ri ti s c he Be re iche
d es Wer kzeu gwe g e s zu e r mi t t e l n u n d h i n s i c h tl i c h d e r d y n a m i s c h e n E i g e n s c h a fte n d e r C N C -Ma schine zu
o p t imieren . F e h l e r a u s d e r C A x- K e t t e wi e u n s te ti g e F l ä c h e n ü b e rg ä n g e i n C A D -Mo d e l l e n , We rk ze ugor ie nt ier u n g sfeh le r b e i Li n e a r i n t e r p o l a t i o n u nd fe h l e rh a fte N C -P o s tp ro z e s s o r-A u s g a b e n w e rd e n m i t ge r inge m
Au fw an d au fg e d e ck t u n d b e h o b e n .
»NCProfiler« als Optimierungswerkzeug für NC-Daten
Unsere Leistungen
• Ermittlung kritischer Bereiche des Werkzeugweges
• Prozesskettenauslegung und -optimierung unter
• Optimierung von NC-Daten hinsichtlich der dynamischen
Eigenschaften der jeweiligen CNC-Maschine
• Ermittlung optimaler Prozessbedingungen und kollisionsfreier Werkzeugbewegungen auf dem Werkstück
• Höhere Fertigungseffizienz bei gleichzeitigem Einhalten der
programmierten Prozessparameter
• Vermeidung unkontrollierbarer Eingriffe der Steuerung in
kritische Prozessbereiche
Berücksichtigung der verwendeten Maschinen- und
CNC-Steuerungstypen
• Programmierung, Simulation, Analyse und Optimierung von
NC-Daten
• Generierung von Bearbeitungsdaten in allen gängigen NCFormaten, z. B. Heidenhain iTNC, Sinumerik 840D, ISO-NC,
Siemens PLM Software CLS, CATIA APT und in anderen
Dialekten
• Investitionsberatung hinsichtlich der CAx-Systemkette
Ihre Vorteile durch die Software »NCProfiler«
• Erschließung dynamischer Potenziale Ihrer NC-Maschinen
und Optimierung der NC-Programme
• Optimierte Werkzeugwege durch innovative Interpolationsmethoden, welche die Maschinenachsdynamik berücksichtigen
• Bessere Oberflächenqualität und Formgenauigkeit bei
gleichzeitig kürzerer Fertigungsdauer
• Höhere Prozessstabilität bei der Zerspanung und deutlich
weniger Nachbearbeitungsschritte
• Maschinenschonende und hochqualitative Fertigung durch
vorschubadaptive Regelung der Spindeldrehzahl
• Umfassende Postprozessorfunktionalität für verschiedene
Maschinentypen
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnologie IPT
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