Computer-aided manufacturing

Chrom-Kobalt-Kronen und -Brücken als Zahnersatz bearbeitet mit Hilfe der CAM-Software WorkNC Dental

Computer-aided manufacturing (CAM, dt. rechnerunterstützte Fertigung) bezeichnet die Verwendung einer von der CNC-Maschine unabhängigen Software zur Erstellung des NC-Codes. Im Unterschied zur Erstellung des NC-Codes in der Werkstatt (WOP), wird mit dem CAM-System das NC-Programm bereits in der AV erstellt. CAM ist ein wesentlicher Bestandteil der computerintegrierten Produktion CIM (Computer-Integrated Manufacturing).

Idee

An Stelle herkömmlicher Zeichnungen soll das NC-Programm für das zu erstellende Teil direkt auf Basis der am Computer hergestellten CAD-Daten erstellt werden. Die notwendigen Instruktionen für die CNC-Maschine und die Anweisungen für die Bediener sollen nicht mehr ausgedruckt werden müssen, sondern in elektronischer Form an die Fertigung übergeben werden.

Vorteile

Kollision in der Simulation des CAM-Systems

Weil keine Geometriedaten aus einer Zeichnung abgeschrieben werden müssen, können dabei auch keine Fehler gemacht werden. Während dem Arbeiten am CAM-System bleibt die CNC-Maschine produktiv. Beim CAM-Programmieren kann man im ruhigen Büro sitzen, statt in der lauten Werkstatt zu stehen. Unabhängig davon, für welche CNC-Maschine ein Programm erstellt wird, ist die dafür verwendete Software immer gleich zu bedienen. Im CAM-System können eigene Funktionen und Erfahrungen hinterlegt werden, damit wiederkehrende Aufgaben schneller und sicherer zu lösen sind. Das CAM-System kann außer mit dem CAD auch mit anderen Anwendungen Informationen austauschen (z. B. mit der Werkzeugverwaltung und dem PPS-System). Mit einem CAM-System können NC-Programme für Freiformoberflächen erstellt werden (z. B. für eine Motorhaube). Das erstellte NC-Programm kann mit dem CAM-System schnell und im Voraus auf Kollisionen und andere Fehler überprüft werden. Die Liste der benötigten Werkzeuge kann im Voraus erstellt werden. Beim Einsatz einer Werkzeugverwaltung können die Sollwerte direkt an das Voreinstellgerät zur Vermessung der Werkzeuge übergeben werden. Nachträgliche Änderungen in der Konstruktion können schnell erkannt und aus dem CAD übernommen werden.

Nachteile

Das CAM-System benötigt für jede CNC-Maschine einen angepassten Postprozessor. Wenn keine CAD-Daten vorhanden sind, muss man die Geometrie des gewünschten Fertigteils doch selbst erfassen. Der Zerspanungsvorgang auf der CNC-Maschine ist bei manueller Programmierung eher schneller als bei NC-Programmen, die mit CAM-Systemen erstellt wurden. Die Simulation am Computer ist noch keine 100 %ige Sicherheit, dass alles stimmt. Die Arbeit in der Werkstatt wird weniger anspruchsvoll, aber auch weniger interessant. Bei älteren CNC-Maschinen ohne Netzwerkanschluss müssen die am Computer erstellten NC-Programme mit einer speziellen DNC-Software an die CNC-Maschine übergeben werden. Wenn im NC-Programm doch ein Fehler ist, muss man zu dessen Behebung zurück in die AV ans CAM-System. Das CAM-System kostet zusätzlich Geld und der Umgang muss geschult werden.

Bestandteile

Im CAM-System werden die Geometriedaten für Rohteil, Fertigteil und Aufspannvorrichtung aus dem CAD eingelesen. Gelegentlich ist es erforderlich, dass die Geometrie verändert oder neue Geometrie (Modelle) erstellt werden müssen. Der Werkstoff und die CNC-Maschine werden aus Tabellen ausgewählt, damit das CAM-System die Randbedingungen kennt und geeignete Verfahrbewegungen und Schnittwerte vorschlagen kann.

Die zur Bearbeitung erforderlichen Werkzeuge werden aus der Werkzeugverwaltung übernommen oder im CAM erfasst.

Die zur Bearbeitung des Teils erforderlichen Operationen werden nacheinander festgelegt. Dabei wird in der Grafik die zu bearbeitende Geometrie und das gewünschte Werkzeug ausgewählt. Die vom CAM-System vorgeschlagenen Parameter für die Bearbeitung werden bei Bedarf manuell angepasst. Die bereits definierten Operationen können zur Kontrolle simuliert werden.

Wenn alle Operationen festgelegt sind, wird das maschinenspezifische NC-Programm mit dem Postprozessor generiert und gespeichert. Die Anweisungen für die Bediener und die Werkzeugliste werden ausgedruckt oder gespeichert. Die im CAM definierten Operationen werden zusammen mit allen Parametern als "Quellcode" im CAM-internen Format gespeichert.

Neben der jeweiligen auftragsbezogenen Bearbeitung von Daten ist die Archivierung und Standardisierung ein Aufgabenfeld des CAM.

Beispiele von CAM Systemen

• CATIA (kommerziell)
• CEREC (Bestandteil eines kommerziellen Produkts)
• CimatronE von Cimatron (kommerziell)
• Esprit (kommerziell)
• GibbsCAM (kommerziell)
• Mastercam (kommerziell)
• NX (Unigraphics) (kommerziell)
• Pro/ENGINEER (kommerziell)
• Tebis (kommerziell)
• WorkNC (kommerziell)
• SurfCAM (kommerziell)
• TopSolid (kommerziell)

Siehe auch

• Meistens werden in CAM Systemen Programmiersprachen verwendet. Siehe CNC (Programmierung), APT

Weblinks

 Commons: Computer-aided manufacturing – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien