27.10.2021 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

3D-Simulationssoftware: Verbesserte Funktionen für Schneckenprogrammierung

3D-Simulationssoftware: Neue Funktionen für die SchneckenprogrammierungQuelle: WFL Millturn Technologies

Die 3D-Simulationssoftware von WFL bietet verbesserte Messfunktionen und ein optionales Programmier-Tool für Plastifizierschnecken.

  • Mit dem neuen Release von CrashGuard Studio bietet WFL den Anwendern nun weitere Vorteile.
  • Die 3D-Simulationssoftware verfügt über eine Verbesserung der Messfunktionen.
  • Hinzu kommt ein neues, optionales Programmier-Tool zur Modellierung und Fertigung von Plastifizierschnecken.

Die steigende Komplexität von Maschinensoftware sowie die fortschreitende Modularisierung moderner Produktionsanlagen erfordern immer weiterreichende Simulationen. Die 3D-Simulationssoftware CrashGuard Studio stellt ein Werkzeug zum Testen und Optimieren von neuen oder modifizierten CNC-Programmen dar. Dies kann sowohl an einem externen Programmierplatz (CrashGuard Studio) als auch direkt an der Maschinensteuerung (Millturn PRO) erfolgen. Durch die Optimierung des Bearbeitungsablaufes und eine frühzeitige Fehlerkorrektur werden Kollisions- und Ausschussrisiken sowie unproduktive Maschinenstunden minimiert. Damit lassen sich bisher ungeahnte Potenziale nutzen und deutliche Wettbewerbsvorteile erzielen.

Bereits mit dem Major-Release 3 wurde im CrashGuard Studio eine neue Software-Technologie für die Materialabtragssimulation und Visualisierung eingeführt. Diese ermöglicht eine schnellere Simulation bei erhöhter Genauigkeit als auch besserer optischer Qualität und wurde besonders im Hinblick auf die Nutzung der Vorteile von Multicore-CPU´s und GPU´s optimiert.

3D-Simulationssoftware als Basis für Modellierung von Plastifizierschnecken

Die im Juni 2021 veröffentlichte Produktversion 3.2 bildet die Basis für die neu entwickelten Funktionen zur Modellierung und Herstellung von Plastifizierschnecken für die Kunststoffindustrie. Diese Funktionen werden als Zusatzoption ScrewCAM zu CrashGuard Studio angeboten. Jedoch gibt es noch weitere Neuigkeiten, denn der Anbieter konnte eine Reihe von Funktionen verbessern oder ergänzen:

  • Neue Messfunktionen: Die Funktionen zum Messen mit der Maus wurden überarbeitet und erweitert. Dadurch lassen sich zum Beispiel scharfe Kanten am simulierten Werkstück besser selektieren.
  • Verifizierung und Validierung: Das Verifikationsfenster bietet Funktionen zur Analyse der simulierten Werkstückgeometrie. Mit Hilfe einer Sollgeometrie (im STL- oder BVP-Format) können Unter- bzw. Übermaße anhand eines geometrischen Vergleichs festgestellt werden.
  • fliegendes Material entfernen: Die Funktion ermöglicht es, losgelöstes Material, das zum Beispiel beim Abstechen entstanden ist, in der Simulation zu entfernen.
  • Parallel-Projektion: Die Parallel-Projektion lässt sich jetzt auch bei Verwendung der neuen Materialabtragssimulation aktivieren. Ebenfalls zeigt sich eine Performanceverbesserung bei der Materialabtragsberechnung.
  • 3D-Maus Unterstützung: Die Unterstützung einer 3D-Maus ermöglicht einen ergonomischeren und effizienteren Umgang innerhalb der Werkstück- und Maschinenvisualisierung.

CrashGuard Studio stellt die eine Ergänzung für jede CAD-CAM-Software sowie für die WFL-Kollisionsvermeidungssoftware CrashGuard dar. Mit Hilfe der Materialabtragssimulation lassen sich 3D-Geometrien von Werkstücken in jedem beliebigen Bearbeitungszustand exportieren. Zudem können die Daten für Werkstücke, Werkzeuge sowie Spannmittel beliebig transferiert werden.

Fertigung von Plastifizierschnecken mit ScrewCAM

Mit ScrewCAM stellt WFL eine neuartige Software zur Programmierung von Plastifizierschnecken mit komplexen Geometrien vor. Für die Modellierung der Schneckengeometrie genügen 2D-Zeichnungsdaten oder Konstruktionsparameter. Ein 3D-CAD-Modell der Schnecke ist nicht erforderlich. Der Prozess bis zur fertigen Schnecke umfasst vier Schritte: Modellierung, NC-Programmerstellung, Simulation und Fertigung.

Zunächst werden Parameter wie zum Beispiel Durchmesser, Steigungen, Wandneigungen, Radien, Steg- oder Kanalbreiten, Tiefenprofile, etc. in die Masken des Geometriemodellierers ein. Während des Modellierens erhält der Anwender Schritt für Schritt ein interaktives, grafisches Feedback über die bereits definierte Schneckengeometrie. Zu den Geometrien, die sich mit ScrewCAM fertigen lassen, zählen etwa zylindrische Schnecken und Barriereschnecken, ein- und mehrgängig, auch mit abschnittsweiser Änderung der Gangzahl, linksgängig und rechtsgängig, veränderlicher Kanaltiefe und veränderlicher Steigung, geraden Kanalwänden mit Radiusübergang zum Kanalgrund im Längsschnitt oder im Kanalquerschnitt, sowie Misch- und Schergeometrien. Als Ergebnis erhält der Anwender eine Vorschau auf die 2D Zylinderabwicklung und 3D Schneckengeometrie.

Die Programmerstellung

Anschließend wird das NC Programm durch Definition der Einzelbearbeitungsprozesse, Auswahl von Werkzeugen, Schnittgeschwindigkeiten, Zustelltiefen, Vorschüben, Aufmaßen usw. erstellt.

In vielen Anwendungsfällen können die Kanalwände mit Standardwerkzeugen, wie Vollhartmetall-Schaftfräsern oder Wendeplattenfräsern mit Eckenverrundung anstelle von teuren Spezialfräsern hergestellt werden. Dies wird durch einen automatischen „Best-Fit“-Berechnungsalgorithmus in Verbindung mit der B- und Y-Achse ermöglicht.

Technologische Funktionen von ScrewCAM sind etwa das Schruppen mit automatischer Schnittaufteilung und Y-Versatzsteuerung (Drehfräsen), Wandschlichten mit automatischer „Best-Fit“-Werkzeugorientierung, Kanalgrundschlichten, Abfräsen von Barrierestegen und die Programmierung von max. zwei (mitlaufenden) Lünetten oder Spannstöcken. Sonstige Bearbeitungen wie zum Beispiel Konturdrehen, Gewindefräsen, Verzahnen usw. sind mit der Programmierunterstützung im CrashGuard Studio programmierbar.

3D-Simulationssoftware prüft Kollisionsfreiheit und Korrektheit der Geometrien

Nach der Erstellung des NC-Programms erfolgt die 3D-Simulation im CrashGuard Studio zur Überprüfung auf Kollisionsfreiheit und Korrektheit der erzeugten Werkstückgeometrie mittels Materialabtragssimulation und geometrischer Verifikation im Vergleich zur 3D Sollgeometrie der Schnecke. Der Anwender erhält somit ein verifiziertes NC-Programm und eine voraussichtliche Bearbeitungszeit, bevor er mit der Fertigung auf der Maschine beginnen kann.

ScrewCAM bietet somit viele Vorteile zur einfachen Programmierung von Schneckengeometrien:

  • 2D-Zeichnungen als Basis für die Programmierung
  • Vorschau auf 3D-Objekt generierbar
  • Alle Bearbeitungsschritte zur Herstellung des Werkstücks in einer Software
  • Simulation in CrashGuard Studio

Bild oben: Das Verifikationsfenster bietet Funktionen zur Analyse der simulierten Werkstückgeometrie. Bildquelle: WFL Millturn Technologies

Weitere Informationen: https://www.wfl.at/software/crashguard-studio-millturn-pro

Erfahren Sie hier mehr über die Simulation von Umformprozessen direkt aus dem CAD-Workflow.

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