Software

Programmierzeiten gesenkt, Oberflächenqualität verbessert

Auf der EMO stellt der 3D-CAM-Spezialist Delcam die neue Version 2012 seiner Frässoftware PowerMill vor. Sie richtet sich vor allem an Anwender, die beim Fräsen sehr anspruchsvoller Geometrien keine Überraschungen erleben wollen. PowerMill ist Teil der Power-Solution-Reihe, die Aufgaben vom Werkzeugbau-nahen CAD über Flächenreparatur, Fertigung bis hin zur Prüfung abdeckt und damit die gesamte 3D-Prozesskette im Werkzeug- und Prototypenbau.
Mit der neuen ‚Flowline‘-Funktion von PowerMill 2012 wird bei jedem Durchgang die Freiformfläche über die gesamte Länge hinweg geschlichtet – die Oberflächenqualität verbessert sich. (Bilder: Delcam)

Mit dem Wechsel zur Version 2012 wartet Delcams 3D-CAM-Software PowerMill mit einer Reihe von Neuerungen auf, wobei diesmal ein klarer Schwerpunkt bei der Implementierung neuer Strategien für die simultane 5-Achs-Bearbeitung gesetzt wurde. Doch beginnen wir mit dem Thema Bedienung. Was der Kenner nach dem Starten von PowerMill 2012 sofort bemerkt: Die bereits mit der 2010er Version angefangenen Änderungen der Benutzeroberfläche sind jetzt fertig gestellt. Die Oberfläche wirkt freundlicher und aufgeräumter, die Bedienfunktionen sind noch schlüssiger angeordnet. Ein Beispiel: Definitionen für Materialabmessungen, Werkzeuggeometrie und Werkzeugachsrichtung finden jetzt alle innerhalb des Fräswegstrategie-Formulars ihren Platz.

Nach wie vor sind die Delcam-Entwickler den verschiedensten Zeitfressern auf der Spur, die einem im Programmieralltag begegnen. Wir erinnern uns: Seit Version 2010 unterstützt PowerMill den 64-Bit-Modus von Windows, was – ausreichend Arbeitsspeicher vorausgesetzt (Delcam empfiehlt mindestens 12 GB) – die Berechnungszeit auch bei komplexen Aufgaben extrem verkürzt. Ein weiteres Zeitsparthema ist der beim Erzeugen von NC-Programmen nicht selten erforderliche Wechsel in das CAD-System. Seit Version 2011 verfügt PowerMill deshalb über deutlich mehr CAD-Funktionen.

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Qualität der Fräswege wird besser

„Wir haben in PowerMill zum Beispiel sehr viel Drahtgeometrie-Modellierung hineingebracht“, sagt Walter van Doorne, Leiter Technik und langjähriger PowerMill-Spezialist bei Delcam. Als Beispiel nennt er die Konstruktion von Kurven. „Ich kann Splines nun direkt in PowerMill zeichnen, ohne dass ich in die CAD-Umgebung wechseln muss.“ Das wirkt sich nicht zuletzt auch auf die Qualität der Fräswege aus.

Die automatische Erkennung von Eigenschaften bestimmter Regelgeometrien durch das CAM-System ist eine weitere und zudem elegante Möglichkeit, Programmierzeit zu reduzieren. Bereits in PowerMill 2011 wurde die Funktion ‚intelligentes Selektieren‘ eingeführt, mit der auch Informationen über Flächen vom CAD ins CAM übertragen werden. An Hand von Merkmalen – wie etwa Farbe oder Ebene – lassen sich auf Basis von hinterlegten Regeln so Fräsprogramme weitestgehend automatisch erzeugen. Ein Beispiel ist eine Touchierfläche, auf der man im Werkzeugbau gerne ein bestimmtes Aufmaß lässt: Das dazugehörige Makro berücksichtigt das Aufmaß automatisch.

Doch zurück zu PowerMill 2012. Eines ihrer Highlights ist die neue ‚Flowline‘-Funktion, mit der sich die Oberflächenqualität von Freiformflächen erheblich verbessert. Hierbei bewegt sich das Werkzeug innerhalb zweier gekrümmter Linien mit einer konstanten Anzahl von Durchläufen – und nicht, wie üblich, mit variierender Anzahl und konstanter Zustellung. „Mit dem Schlichten in Fließlinien werden Flächen sozusagen ohne vorgeschriebene Parameterrichtung übergreifend bearbeitet, was zu wesentlich glatteren Oberflächen führt und gleichzeitig Werkzeug und Maschine schont“, betont Walter van Doorne. Auch die Bearbeitung von Hinterschnitten ist mit der neuen Funktion möglich. Zudem lässt sich mit Flowline simultan mit fünf Achsen fräsen.

Letzteres ist auch mit dem parametrischen Spiralschlichten möglich, einer Frässtrategie, die in PowerMill 2012 ebenfalls ihr Debut feiert. Hier fräst das Werkzeug eine durchgehende Spirale über die Freiformfläche hinweg. Diese Vorgehensweise kommt auch bei dem für PowerMill 2012 zusätzlich erhältlichen Funktionspaket zur Bearbeitung von Impellern und Blisks zum Einsatz. Zusätzlich zu separaten Bahnen zum Schlichten der Schaufeloberfläche lässt sich hier jetzt eine durchgehende, spiralförmige Bahn ausgegeben. Auch hier sorgen die spiralförmigen Bewegungen für eine deutlich bessere Oberfläche der Schaufeln bei gleichzeitig weicheren Bewegungen der Maschine.

Eine wichtige Herausforderung beim 5-Achs-Fräsen ist der stets optimal zu haltende Winkel zwischen Werkzeugachse und Werkstück. Dies ist vor allem bei der Bearbeitung scharfer Ecken schwierig, aber auch, wenn in unmittelbarer Nähe der vertikalen Maschinenachse gefräst wird. Vor diesem Hintergrund haben die Delcam-Entwickler in PowerMill 2012 Funktionen hinterlegt, mit denen die Bewegung der Rund- beziehungsweise Drehachsen optimiert und damit die Winkelverteilung besser kontrolliert werden kann.

Kollisionsfrei arbeiten mit noch kürzeren Werkzeugen

Durch diese stärkere Einflussnahme auf die Verteilung der Punkte eines Fräsweges werden ruckartige Maschinenbewegungen vermieden, die Bearbeitungszeit verkürzt und zudem bessere Oberflächenergebnisse erzielt. Diese Technologie spielt vor allem dann ihre Vorteile aus, wenn die schnelle Bewegung der Drehachse eine starke Winkelkorrektur der Werkzeugachse erfordert. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn sich die Achspositionen der Maschine in der Nähe des kardanisch blockierten Zustands befinden (Gimbal Lock). Die kleinen Bewegungen der Werkzeugachse addieren sich jetzt zu den anderen Achsbewegungen, was sich ebenfalls beim Bearbeitungsprozess positiv bemerkbar macht.

Eine echt praktische Neuerung in PowerMill 2012 betrifft die Grenzen der Fräswege. Zwar war das nachträgliche Begrenzen in der Z-Höhe beziehungsweise -Tiefe mit PowerMill immer schon möglich, was auch in der Praxis gerne genutzt wurde. „In der neuen Version werden gewünschte Grenzen nun aber direkt bei der Fräswegberechnung berücksichtigt“, erklärt Walter van Doorne. „Das hat den Vorteil, dass ein nachträgliches Editieren der Fräswege durch Begrenzen überflüssig ist.“

Zum Abschluss noch ein Blick auf das Thema Sicherheit beim Einsatz von kurzen Werkzeugen. Dies wurde in PowerMill 2012 mit der Erweiterung der Registerkarte Werkzeughalterprofil erreicht. Schaft und Halter lassen sich jetzt getrennt mit einer Art ‚Sicherheitshülle‘ umgeben, wodurch sich für beide Elemente jeweils unterschiedliche Sicherheitsabstände definieren lassen. „So lässt sich die Frage, ob alle Fräswege mit diesem Halter und jenem Werkzeug wirklich kollisionsfrei sind, wesentlich präziser beantworten“, erklärt Walter van Doorne. „Für die Praxis bedeutet das, ich kann mit noch kürzeren Werkzeugen arbeiten – mit allen Vorteilen bei der Bearbeitung und Oberflächenqualität.“

Darüber hinaus verfügt PowerMill 2012 über zahlreiche weitere neue Funktionen, die dabei helfen, den Programmieralltag zu vereinfachen. Hierzu zählt auch die bereits bekannte Makrosprache, die in Version 2012 stark erweitert wurde und mit der man in der Software seine individuellen Abläufe nun noch leichter automatisieren kann.


Wolfgang Bahle, Fachjournalist, München

Delcam GmbH, Obertshausen Tel. 06104/9461-0, http://www.delcam.de Messe EMO: Halle 25, Stand H25

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