Einkaufsführer: So beschaffen Sie CAM-Software richtig

Zwar gibt es Dutzende von CAM-Systemen, doch die Auswahl des richtigen Systems ist nicht so schwer, wie viele denken. Im Endeffekt geht es darum, das System zu wählen, das am besten zu Ihren Aufgaben passt. Mit diesem Dokument möchten wir Ihnen einige Kriterien an die Hand geben, damit Sie das beste System für Ihre Anforderungen finden.

Die richtige Paketierung der Software

Prinzipiell sind drei Arten von CAM-Software erhältlich: vollständig integriertes CAM in CAD oder CAD/CAM, CAM-Pakete mit wenigen CAD-Funktionen und reine CAM-Anwendungen.

1. Vollständig integrierte CAD/CAM-Pakete. In einem solchen Paket ist die CAM-Software in CAD-Software integriert, die auch für die Konstruktion verwendet wird. Aufgrund dieser Integration in ein vollständiges CAD-System sind oft Konstruktionsfunktionen enthalten, die reine CAM-Pakete nicht bieten, wie Volumen-, Flächen- und Baugruppenmodellierung, Stückliste, Zeichnungserstellung und Plotten. Selbstverständlich kommt dazu eine integrierte CAM-Lösung.

2. Bei der nächsten Gruppe von Systemen handelt es sich um CAM-Pakete mit einigen CAD-Funktionen. Diese werden in der Regel als CAM-Systeme vermarktet, enthalten aber viele CAD-Funktionen, die für die Fertigung erforderlich sind. Diese Systeme verfügen unter Umständen über die Möglichkeit zur Erstellung und Bearbeitung von Draht-, Flächen- und Volumenmodellen. In der Regel sind aber nicht alle Funktionen verfügbar, die in einem vollständigen CAD/CAM-Paket enthalten sind.

3. Reine CAM-Pakete fokussieren sich ausschließlich auf CAM. Diese Software erstellt nur Werkzeugwege für CNC-Maschinen und bietet nur minimale Konstruktionsfunktionen, zum Beispiel für einfache Aufgaben wie das Erstellen von Umgrenzungen.

Die Vorteile der unterschiedlichen Ansätze

Vollständig integriertes CAD/CAM-System

• Durchgängiger Arbeitsablauf von der Konstruktion bis zur Fertigung
• Vollständige CAD-Funktionen zum Bearbeiten von Bauteilen oder zum Modellieren von Vorrichtungen und Halterungen
• Meist besteht Assoziativität der Werkzeugwege mit dem Modell
• Funktionen für Baugruppen und einfachen Import von Vorrichtungen, Klemmen, Zwingen und Tischen
• Weniger zusätzliche Software und neue Bedienungsoberflächen, die erlernt werden müssen
• Kein Aufwand und keine Probleme mit der Datenübertragung von CAD zu CAM

CAM-Pakete mit CAD-Funktionen

• Enthält möglicherweise spezielle CNC-Funktionen, die in allgemeinen Systemen nicht vorhanden sind
• Beinhaltet eventuell CAD-Funktionen, die auf die Fertigung abgestimmt sind, wie für die Erstellung von Elektroden für Elektroerosion
• Das Software-Unternehmen ist stark auf CAM fokussiert

Reine CAM-Lösungen

• Ausschließlicher Fokus auf CAM-Funktionen
• Manche dieser Pakete sind ziemlich leistungsstark
• Solche Software kann geeignet sein, wenn Sie stets vollständig zum Fräsen aufbereitete Modelle erhalten

Foto: Autodesk

Die Art der zu bearbeitenden Werkstücke

Sobald Sie Ihr typisches Spektrum der zu fräsenden Werkstücke bestimmt haben, können Sie die Auswahl der CAM-Lösungen einschränken. Die meisten CAM-Fräspakete fallen in unterschiedliche Kategorien, die sich meist nach der Art der Fräsbearbeitung richten.

• Beim Bohren – Ausbohren, Tieflochbohren und Bohren von Kühlleitungen – werden in der Regel Bohrzyklen aus der Steuerung Ihrer Fräsmaschine verwendet.
• Beim 2-Achs-Fräsen wird die CNC-Fräsmaschine für Konturfräsen und Taschenfräsen simultan auf der X- und der Y-, jedoch nicht entlang der Z-Achse bewegt.
• Das Drei-Achsen-Fräsen reicht von kleinen, relativ einfachen Teilen wie einer Motorhalterung bis hin zu sehr komplexen Formen wie einem Armaturenbrett. In der Regel wird die Fräsmaschine hierbei auf den X-, Y-, und Z-Achsen simultan bewegt. Das ist die häufigste Art der Fräsbearbeitung.
• Beim 5-Achsen-Fräsen verfügt die Maschine zusätzlich zu den Bewegungen entlang der X-, Y-, und Z-Achsen auch noch über die Möglichkeit der Rotation der Achsen – in der Regel A, B und/oder C. Bei einer Rotation während der Achsenbewegungen spricht man von 5-Achsen-Simultanbearbeitung. Wird das Werkstück in Position gedreht und dann auf drei Achsen gefräst, wird dieser Vorgang 3+2-Achsen-Bearbeitung genannt.
• Des Weiteren sind unter Umständen CAM-Funktionen für Maschinen erforderlich, die nicht zum Fräsen dienen, wie Maschinen zum Drehen, Drahterodieren oder Laserschneiden.

Unterschiedliche CAM-Produkte bieten verschiedene Vorteile je nach Art der Fräsbearbeitung. Entscheiden Sie, ob Sie eine automatische Feature-Erkennung für Bohrungen und Taschen benötigen oder ob Sie diese Vorgänge explizit programmieren möchten. Vielleicht handelt es sich bei Ihren Teilen nicht um einfache Werkstücke, sondern um komplexe Freiformteile. Sie wissen, welche Art der Fräsbearbeitung für Ihr Unternehmen am wichtigsten ist. Dann sollten Sie sich auf diejenigen CAM-Pakete konzentrieren, die diesen Anforderungen entsprechen. Schließlich müssen Sie abgleichen, ob die Funktionen des CAM-Programms Ihren Werkstücken entsprechen.

Erwägen Sie auch ein zukünftiges Wachstum Ihres Unternehmens. Es ist nicht ungewöhnlich, dass in Unternehmen mit zunehmenden Fertigkeiten und Erfahrungen immer komplexere Werkstücke bearbeitet werden. Vielleicht beginnen Sie jetzt mit dem Fräsen einfacher prismatischer Teile, bearbeiten aber später komplexe 3D-Modelle. Ihr CAM-Paket sollte Ihnen die Möglichkeit bieten, mit den Anforderungen zu wachsen.

Zwei weit verbreitete Fehler bei der CAM-Kaufentscheidung sind, dass entweder zu wenig oder zu viel Software erworben wird. Kaufen Sie zu wenig Software, sehen Sie sich in der Regel später dazu gezwungen, ein Upgrade auf ein anderes Paket durchzuführen. Kaufen Sie hingegen zu viel, ist der Preis vermutlich zu hoch und ein Großteil der Funktionen, für die Sie bezahlt haben, kommt nicht zum Einsatz. Häufig kommt es zum Beispiel vor, dass 5-Achsen-Simultansoftware erworben wird, obwohl 3+2-Achsen-Bearbeitung schneller, einfacher und kostengünstiger wäre, und die Werkstücke damit genauso gut bearbeitet werden können.

Die Bedeutung des Software-Entwicklers

Ein CAM-Produkt ist nur so stark wie der Software-Entwickler. Daher müssen Sie den Entwickler in Betracht ziehen und Folgendes beachten:

• Wie viele Entwickler und Supportmitarbeiter sind für das Produkt vorhanden?
• Verfügt der Entwickler über ausreichende Ressourcen zur Weiterentwicklung?
• Wie oft werden Updates durchgeführt?
• Verfügt der Entwickler über Mitarbeiter, die über Expertise in der CNC-Bearbeitung verfügen und praktische Erfahrung damit haben?

Ein einfacher Tipp hierbei ist von einem Händler zu kaufen, der über tiefe Produktkenntnisse verfügt und einen ausgezeichneten Support bietet, also ein Unternehmen, das sich langfristig auf die CNC-Fertigung spezialisiert hat und seine Kunden unterstützt. Dank Internet und E-Mail ist der Support für Kunden heute viel einfacher als je zuvor.

Manche stellen sich die Frage, ob gebrauchte Software von einem anderen Betrieb, der sie nicht mehr benötigt, erworben werden kann. Die meisten Softwareunternehmen – nicht nur im CAM-Bereich – vertreiben entweder ein Abonnement für die Software oder eine Lizenz für ihre Verwendung. Generell sind diese Lizenzen nicht übertragbar und in den meisten Fällen ist eine schriftliche Genehmigung des Softwareherstellers erforderlich, um eine Lizenz zu übertragen. Stellen Sie sicher, dass die Lizenz wirklich übertragbar ist, bevor Sie sich entscheiden.

Unterschiedliche Datentypen

Fräsen Sie eigene Konstruktionen oder erhalten Sie Daten von Ihren Kunden? In der Auftragsfertigung werden in der Regel unterschiedliche Datentypen geliefert. Am einfachsten sind dabei 2D-Zeichnungen, dann folgen 3D-Drahtmodelle, Volumenmodelle, Flächenmodelle und andere spezielle Daten wie Scandaten oder Punktwolken. Oft wird die Auswahl der verfügbaren CAM-Systeme durch die Datentypen eingeschränkt, mit denen Sie voraussichtlich arbeiten werden.

Stellen Sie beim Arbeiten mit externen Daten sicher, dass das in Frage kommende CAM-System diese Daten zuverlässig lesen kann. Bei integrierten CAD/CAM-Systemen werden die Modelle in der Regel im gleichen System konstruiert. Doch in der Auftragsfertigung wird mit Daten gearbeitet, die von anderen Unternehmen und meist auch von anderen CAD-Systemen stammen. Hier müssen Sie die verfügbaren Datenformate kennen. Viele Datenformate wie DXF, IGES, STEP, STL, ACIS und Parasolids oder auch Direktschnittstellen zu den häufigsten CAD-Systemen sind gebräuchlich. Legen Sie Wert auf Qualität bei der Auswahl der Schnittstellen für den Datenaustausch.

Sie müssen beachten, ob diese Schnittstellen enthalten sind oder kostenpflichtig erworben werden müssen, und welche Auswirkungen das auf den Nutzen der CAM-Lösung hat.

Mögliche Szenarien der CNC-Programmierung

Je nach Unternehmen wird CAM-Software an verschiedenen Orten und in unterschiedlichen Prozessen eingesetzt. Sie sollten daher festlegen, in welcher Umgebung und von welchen Mitarbeitern die Software verwendet wird. Drei häufig vorkommende Szenarien für den Einsatz von CAM-Software sind: in der Konstruktionsabteilung, in der Arbeitsvorbereitung oder direkt in der Werkstatt. Durch den Einsatz der CAM-Software in der Konstruktion übernimmt die Entwicklungsabteilung die Verantwortung für Konstruktion und Fertigung. Je nach Arbeitsvolumen kann dies die Anzahl an erforderlichen Softwarelizenzen und Computern reduzieren. Da sich die Konstrukteure außerdem bereits mit Computern auskennen, erlernen Sie den Umgang mit CAM-Software in der Regel sehr schnell. In einem solchen Szenario wird häufig ein vollständig integriertes CAD/CAM-System verwendet.

Es besteht allerdings ein gewisses Risiko beim Einsatz von CAM in der Konstruktion, da viele CAD-Konstrukteure keine Erfahrung mit der tatsächlichen CNC-Fräsbearbeitung haben. Des Weiteren können häufige Nachfragen der Werkstatt in der Konstruktionsabteilung zu einer verminderten Produktivität in der Konstruktion führen. Außerdem kann es bei Hochbetrieb dazu kommen, dass die Computerlizenz durch den CAD-Betrieb „blockiert“ wird und nicht für CAM zur Verfügung steht.

In Unternehmen mit separater CAM-Abteilung wird die Arbeitsvorbereitung in der Regel als Bindeglied zwischen der Konstruktion und der eigentlichen Fertigung in der Werkstatt gesehen. Die CAM-Abteilung erhält die Modelldaten von der Konstruktion und erstellt Werkzeugwege, die in der Werkstatt verwendet werden. Die Benutzer der CAM-Software sind mit der CNC-Bearbeitung vertraut. In einer solchen Umgebung finden sich alle drei Systemtypen: integriertes CAD/CAM, CAM mit einigen CAD-Funktionen und reines CAM.

Der Nachteil einer eigenen CAM-Abteilung ist, dass sie logistisch gesehen einen zusätzlichen Schritt im Prozess darstellt. CAM-Mitarbeiter werden unter Umständen sowohl von der Konstruktion als auch von der Werkstatt durch Fragen und Änderungswünsche unterbrochen.

Dank schnellerer und günstigerer PCs mit benutzerfreundlichen CAM-Softwarepaketen konnte die CAM-Programmierung in vielen Unternehmen direkt in die Werkstatt verlagert werden. So können Mitarbeiter, die mit der Fräsmaschine und den Werkzeugen am meisten vertraut sind, Werkzeugwege selbst programmieren. Durch diese Strategie können sich weniger Unterbrechungen aus anderen Abteilungen und generell kürzere Fertigungszeiten ergeben. Die Nachteile dieser Methode sind, dass unter Umständen zusätzliche Lizenzen und Schulungen für dieselbe Menge an Arbeit erforderlich sind. Für die Programmierung in der Werkstatt ist eine benutzerfreundliche CAM-Lösung mit kurzen Verarbeitungszeiten erforderlich.

Software selber testen

Dies ist der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines CAM-Systems. Führen Sie einen Test des Systems durch und fräsen sie tatsächlich Werkstücke auf Ihren Maschinen. Durch die Bewertung der Software anhand Ihrer eigenen Daten und Ihrer eigenen Maschinen können Sie einfacher feststellen, ob das CAM-System und der Gesamtprozess funktionieren. Beachten Sie beim Testen von CAM-Software Folgendes:

• Testen Sie die Software anhand der komplexesten Werkstücke, die Sie bearbeiten müssen, um zu prüfen, wie gut das System mit großen Datensätzen umgeht.
• Testen Sie die Software an den kleinsten und filigransten Werkstücken, die Sie gegebenenfalls zu bearbeiten haben, um die Oberflächengüte und Qualität zu prüfen.
• Gab es in der Vergangenheit Werkstücke, deren Programmierung besonders schwierig war, dann testen Sie die Software mit diesen.
• Prüfen Sie, ob für Ihre Maschinen bereits Postprozessoren verfügbar sind.
• Prüfen und nutzen Sie Onlineressourcen zur Schulung wie YouTube-Videos oder Webinare.
• Nutzen Sie Onlineressourcen für den Support wie Foren. Vergewissern Sie sich, dass diese aktiv genutzt werden, und prüfen Sie, ob Benutzer Antworten erhalten.

Fazit

Die Auswahl eines CAM-Systems muss nicht kompliziert sein. Beginnen Sie mit der Entscheidung, ob Sie eine vollständig integrierte Lösung von der Konstruktion bis zur Fertigung wünschen oder ob Sie es vorziehen, mit mehreren Systemen zu arbeiten. Wählen Sie anschließend ein System, dessen Funktionen die Anforderungen Ihrer Werkstücke erfüllt, und testen Sie es. Nach erfolgreichem Abschluss dieses Schritts sind sie schon so gut wie am Ziel angelangt.

Bilder: Autodesk

Checkliste für den Einkauf von CAM-Software

	Die richtige Paketierung der Software
	Die Art der zu bearbeitenden Werkstücke
	Das zukünftige Wachstum Ihres Unternehmens
	Die Bedeutung des Software-Entwicklers
	Die Datentypen, mit denen Sie arbeiten
	Die möglichen Szenarien der CNC-Programmierung
	Die CAM-Software an eigenen Werkstücken testen

Einkaufsführer in Zusammenarbeit mit Autodesk

Autodesk ist ein weltweit führender Software-Anbieter für 3D-Design, Konstruktion, Planung und Entertainment und die Nummer 1 hin zur „Future of Making“. Der Anspruch des Unternehmens ist es, die wachsenden Marktanforderungen der Kunden zu erfüllen, indem sie ihre Produkte besser, schneller, kostengünstiger und mit weniger Ausschuss herstellen. Mit einem umfassenden Design- und Fertigungsportfolio bietet Autodesk fortschrittliche Technologien, welche die einzelnen Herstellungsprozesse automatisieren und verbinden.

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