Vorrichtungserstellung muss in zunehmenden Maße kurzfristig erfolgen. Um dabei Flexibilität und Präzision gleichermaßen zu gewährleisten, bietet der Einsatz eines Baukastensystems die ideale Voraussetzung. Dazugehörige Teilebibliotheken und spezielle Konstruktionsprogramme erleichtern und beschleunigen die Vorrichtungserstellung am Bildschirm erheblich.
Den modularen Alufix Classic Baukasten zum Fixieren von Bauteilen unterschiedlicher Art und Größe gibt es in den Rastermaßen 16, 25, 40 und 50 mm. Hinzu kommen die Systemvarianten Alufix XL und Alufix XS, die speziell für große beziehungsweise besonders kleine Werkstückaufnahmen konzipiert sind.
Die Systemgrößen 25 und 50 entsprechen unter anderem einer Forderung der Automobilindustrie, um Systemkomponenten in den 100 mm Netzplan integrieren zu können. Bei Verwendung von Alufix 25 und 50 bewegen sich sowohl die Außenabmessungen der Profile als auch die Lochreihen der Rasterbohrungen in X-, Y- und Z-Ebene des Netzplanes.
Die einzelnen Komponenten sind zu den jeweils anderen Systemgrößen kompatibel.
Durch die in allen drei Ebenen offenen Bohrungen beziehungsweise Kugelkalotten lassen sich die einzelnen Teile beliebig und uneingeschränkt zusammenfügen. Das der jeweiligen Systemgröße entsprechende Raster bleibt dabei horizontal und vertikal erhalten.
Hauptbestandteile des Spannsystems sind Grundplatten, Quader, Aufsatzteile und die dazugehörigen Verbindungselemente. Darüber hinaus ermöglichen Verstellelemente, Prismen unterschiedlicher Winkel, Schraubstöcke und Handspannfutter eine werkstückspezifische Befestigung.
Das Baukastenprinzip garantiert zum einen ein hohes Maß an Wiederverwendbarkeit der Standardkomponenten und zum anderen kürzere Fertigstellungszeiten aufgrund des hohen Vorfertigungsgrades der Sonderteile.
Weitere Vorteile des Systems sind:
l Gewicht nur 1/3 gegenüber Stahl,
l hohe Genauigkeit aller Einzelteile,
l einfache Handhabung,
l hohe Reproduzierbarkeit,
l keine Größen- und Gewichtsbeschränkun- gen der aufzunehmenden Werkstücke,
l problemlose Umsetzung kurzfristiger
l Bauteiländerungen,
l Rastergenauigkeit,
l keine Korrosion,
l geringer Raumbedarf durch Demonta- gemöglichkeit.
Vorrichtungskonstruktion in CAD
Auf Basis des modularen Alufix Systems hat der Hersteller zur verbesserten Vorrichtungserstellung eine in CATIA und AutoCAD arbeitende Teilebibliothek entwickelt. Hinzu kommt jetzt eine PC-Software, welche den gesamten Konstruktionsprozess erheblich erleichtert und beschleunigt.
Anhand von Spezifikationen, Skizzen, Zeichnungen oder CAD-Daten wird mit der Definition der Messvorrichtung begonnen. Liegen die zu spannenden Werkstücke als CAD-Daten vor, kann die Vorrichtung mit der Software Alufix Experte vorkonstruiert und anschließend im CAD verfeinert/detailliert werden. Somit werden Alufix-Messvorrichtungen komplett in 3D erstellt. Der Aufbau wird visualisiert, der Bedarf an Alufix-Komponenten anhand von Stücklisten frühzeitig ermittelt sowie die sich anschließende Nach-Bearbeitung spezifischer Konturpassstücke erleichtert.
Alufix Experte
Mit dem Alufix-Experten, der den Konstruktionsprozess automatisiert, können entsprechend den Anwenderwünschen unterschiedliche Aufnahmevarianten auf dem Bildschirm simuliert werden. Zusammen mit der Möglichkeit, ein komplettes Pflichtenheft zu erfassen, kann in kurzer Zeit detailliert konstruiert werden. Somit minimieren sich Konstruktionszeit und die Zeit für nachträgliche Änderungen.
Als erstes werden die Koordinaten sowie Richtung/Typ der Anlagepunkte in das Hauptmenü eingegeben und anschließend die Rahmenform wie I-Rahmen, L-Rahmen, O-Rahmen bestimmt. „Stehen uns die Koordinaten nicht zur Verfügung, werden diese zuvor mittels eines CAD-Programms aus den Flächendaten ermittelt oder aus Schnittzeichnungen abgenommen“ beschreibt Andreas Witte, Entwickler des Alufix-Experten, den ersten Schritt der automatisierten Vorrichtungskonstruktion. Der Konstrukteur kann über weitere Rahmendetails wie Verwendung von Quader-Standard- oder -Sonderlängen, Stumpfverbindungen oder Blockkupplungen, Sprossen und so weiter entscheiden. Nach der Bestimmung von Art, Raster, Größe und Lage wird nach Drücken des Startknopfes die Vorrichtung sofort berechnet und dargestellt. Für Alufix-Neueinsteiger bieten Hilfsoptionen wie der Raster-Assistent Unterstützung bei der Wahl der einzusetzenden Komponenten an. So wird bei einer mittleren Bauteilgröße (circa 750 x 750 x 750 mm) das Raster 25 automatisch vorgeschlagen.
In weiteren Wiederholungsschritten können Details geändert werden wie Art und Position von Spannern, Verstrebungen, Kröpfungen sowie eventuell erforderliche Verstellelemente.
Anschließend folgt die Ergänzung nicht-bauteilrelevanter Elemente wie Fußabstecker, Kranösen, Schilder usw.
Dabei wird je nach Änderung und Ergänzung die komplette Vorrichtung neu berechnet und auf dem Bildschirm angezeigt. Der Rechenvorgang dauert je nach Komplexität und Anzahl der Bauteiladaptionen zwischen 10 und 60 Sekunden.
Durch zusätzliches Einblenden einer VDAFS-Datei als Draht- oder Flächenmodell können die Vorrichtungsadaptionen visuell auf Kollision geprüft werden. Nachdem ein zufriedenstellendes Ergebnis angezeigt wurde, werden die berechneten Elemente zur Ausgabe von Stücklisten und CAD-Übergabedateien abgespeichert. Ebenso kann eine automatische 3-Seiten- und Perspektivansicht der Vorrichtung zum Ausdruck bereitgestellt werden, so dass eine Überprüfung beispielsweise zur Freigabe durch den Kunden möglich ist.
„Die mit dem Experten in kurzer Zeit erstellten Konstruktionen können,“ so Andreas Witte, „in Verbindung mit den Fixmes-Bibliotheken für AutoCAD und CATIA zur weitergehenden Bearbeitung wie Detailkonstruktionen, Flächenschneiden oder Konturpassstücke erzeugen in das jeweilige CAD-Programm übertragen werden „
Detailkonstruktion mit Fixmes Teilebibliothek
Fixmes in Verbindung mit AutoCAD oder CATIA ermöglicht weitere Detailierungstiefen und Modifikationen wie Konturpassstücke mit Bauteilflächen verschneiden, schräg im Raum zu positionierende Aufnahme und Spanner verändern, Sonderelemente hinzu konstruieren, Kollisionsprüfung vornehmen etc.
Die Teilebibliothek Fixmes beinhaltet nahezu alle Alufix-Standardelemente (circa 1.500) als Drahtgeometrie und Volumenmodell. Einfache grafische Interaktionen ermöglichen die schnelle Konstruktion von Vorrichtungen und Messaufnahmen. Somit beschränkt sich der eigentliche Konstruktionsaufwand nur noch auf die Konstruktion teilespezifischer Adaptionen.
Sind zusätzliche vorrichtungsspezifische Konturpassstücke erforderlich, werden diese ebenfalls im CAD konstruiert. Anschließend werden in CAD aus der 3D-Geometrie verschiedene Zeichnungen generiert und automatisch mit einer Stückliste versehen.
Zum Fertigen vorrichtungsspezifischer Konturpassstücke erfolgt ebenfalls zum Beipiel mit CATIA eine Generierung der NC-Programme. Die Daten werden zu den Bearbeitungszentren übertragen und die Passstücke gefräst.
Der Zusammenbau der Vorrichtung aus Alufix-Standardelementen und Konturpassstücken erfolgt anhand der generierten Stückliste und den durch den Experten oder im CAD erstellten Zeichnungen.
Zu guter Letzt folgt ein abschließender Maß- und Funktionscheck. Dazu werden die Modelldaten an die Messmaschinen übertragen. Ein rechnergestützter Vergleich der Daten mit den Werkstückaufnahmen lässt Abweichungen sofort erkennen.
Die Vorzüge der Vorrichtungserstellung mit Alufix Experten und Fixmes zeigen sich insbesondere in der Entwicklungsphase neuer Bauteiltypen. Auf Änderungen von Art und Form der Aufnahmetechniken und Bauteilformen kann sofort ohne großen Aufwand reagiert werden. Die Vorstellungen der Anwender/Auftraggeber können unverzüglich vollzogen und visualisiert werden.
Weitere Informationen A QE 416
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