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CAD-Software spezialisiert auf die Fertigung

CAD-Flächenmodelle erzeugen, ergänzen und modifizieren


In CAD/CAM-Prozessen werden Bauteile virtuell in Form von CAD-Modellen beschrieben. Aufgrund ihrer Entstehungsweise mit den beteiligten CAD-Systemen und deren spezieller Mathematik wird häufig unterschieden zwischen

  • Flächenmodellen, hauptsächlich bestehend aus Freiformgeometrie und
  • Solidmodellen, die hauptsächlich aus Regelgeometrie bestehen.

Das CAD-Modell ist stets die Vorlage für das real herzustellende Bauteil. CAD-Software Komponenten von Tebis bieten eine Vielzahl von Funktionspaketen für fertigungsnahe  konstruktive Aufgaben aus unterschiedlichen Branchen. Dazu zählen:

  • Das ursprüngliche Erstellen von CAD-Freiformflächen, konstruktiv über Punkte, Kurven und Flächen im 3D-Raum kombiniert mit Regelgeometrie
  • Die Flächenrückführung, die auf gescannten realen Bauteilen aufsetzt und dabei den virtuellen CAD-Zwilling entstehen lässt und diesen bei manuellen Änderungen aktualisiert
  • Die konstruktive Aufbereitung bereits vorhandener CAD-Modelle für deren NC-technische Herstellung auf Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Laserschneidmaschinen und weitere Verfahren
  • Die spezielle Ableitung von Elektrodengeometrie im Formenbau aus dem herzustellenden Bauteil
  • Die spezielle Erstellung von Wirkflächengeometrie im Blechumformwerkzeugbau
  • Die Kompensation von Rückfederungseffekten von Blechteilen im Blechumformwerkzeugbau
  • Die qualitative Optimierung bestehender Flächenmodelle

Anfang 2019 wird die Tebis CAD-Software mit robusten Solidfunktionen erweitert. Zudem sind die Tebis Konstruktionsfunktionen dann parametrisiert verfügbar, woraus sich weitere Einsatzmöglichkeiten und ein vereinfachtes Handling für Konstrukteure und NC-Programmierer ergeben.

Freiformflächen

Freiformflächen entstehen über Punkte und Kurven im 3D-Raum. Sie stellen einen Verbund dar, der die Oberfläche des Bauteils beschreibt. Entscheidend für die Qualität des Flächenmodells sind mathematischer Polynomgrad, Patchanzahl sowie Lücken und Stetigkeiten zwischen den Einzelflächen.

Flächenrückführung

Flächenrückführung wird überall dort genutzt, wo manuell an realen Objekten gearbeitet und zudem ein CAD-Modell  für den weiteren Prozess benötigt wird. Im Modellbau werden aus Clay modellierte Designobjekte und Fahrzeuge gescannt und in CAD-Flächen überführt. Im Werkzeugbau werden in der Tryoutphase manuelle Änderungen an Umformwerkzeugen gescannt und das bestehende CAD-Modell auf aktuellen Stand gebracht.

Fertigungsaufbereitung

Je besser ein CAD-Modell für die NC-Fertigung vorbereitet wird, desto weniger Aufwand muss in die NC-Programmierung investiert werden – in vielen Fällen kann die NC-Programmierung mit Tebis dann vollautomatisch ablaufen.

Elektrodenkonstruktion

Elektroden werden im Formenbau benötigt, wenn spezielle Bereiche der Form auf Senkerodiermaschinen bearbeitet werden müssen, z.B. für Rippen, scharfkantige Vertiefungen, spezielle Oberflächen. In die Konstruktion von Elektroden werden Bauteilgeometrie, Elektrodenhalter und am Markt verfügbare Rohlinge einbezogen.

Wirkflächenkonstruktion

Wirkflächen sind die Bereiche des Umformwerkzeugs, mit denen das Blech direkt in Berührung kommt. Wirkflächen gibt es in allen Werkzeugkomponenten, wie Matrize, Stempel, Niederhalter und allen Kleinteilen für Beschnitt- und Nachformoperationen.
Wenn Wirkflächenkonstrukteure sowohl die Blechstärke als auch Ausdünnungseffekte und Freimachungen in den CAD-Daten der Werkzeuge berücksichtigen, entstehen dadurch enorme Zeiteinsparungen in NC-Programmierung, maschineller Fertigung und im Tryout.

Rückfederungskompensation

Nach der Verformung von Blechteilen entstehen wegen der elastischen Materialeigenschaften im Blech unvermeidliche Rückfederungseffekte. Diese werden üblicherweise im Umformwerkzeug ausgeglichen, so dass das Bauteil zunächst in eine „falsche“ Gestalt verformt wird und es anschließend in die gewünschte Gestalt zurückfedert. Während mechanisch ausgeführte Kompensationen durch Einschleifen ins Werkzeug einen immensen Zeitaufwand verursachen, kommt man mit globaler Verformunstechnologie in den CAD-Flächen sehr viel schneller zum freigegebenen Werkzeug.

Flächenoptimierung

Zu den wichtigsten Beurteilungskriterien von CAD-Freiformflächen zählen neben einem homogenen Krümmungsverlauf auch Lücken und Überlappungen zwischen den Einzelflächen, Polynomgrad und Anzahl der Flächensegmente sowie das Layout der Flächen im Gesamtverbund. Zur besseren Weiterverarbeitung der CAD-Daten in Konstruktion und Fertigung und zu ihrer Weitergabe in andere CAD-Systeme können mit Tebis sowohl automatische als auch manuelle Optimierungen an den Flächen bis hin zu Class-A-Qualität vorgenommen werden.



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