ANWENDERBERICHT

Präzise CNC-Bearbeitung von fortschrittlichen 3D-Modellen

Das Lambda GT-Bearbeitungszentrum von FANUM ist mit dem volldigitalen Siemens-System ausgestattet Numerisches Steuerungssystem SINUMERIK ONE. Es bietet hervorragende Leistung überall dort, wo ein hohes Maß an Stabilität und Bearbeitungspräzision unter allen Belastungsbedingungen der CNC-Maschine erforderlich ist.

FANUM ist ein führender europäischer Hersteller von CNC-Maschinen für die Bearbeitung von Materialien wie Holz, Kunststoff und Aluminium. Das Unternehmen bietet Dutzende von Maschinentypen an, die auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten sind. Diese Maschinen werden häufig bei der Herstellung von Spezialprodukten, Möbelteilen sowie Häusern und Holzkonstruktionen eingesetzt. Das Vorzeigeprodukt von Fanum ist das technologisch fortschrittliche Lambda GT fünfachsiges Bearbeitungszentrum.

Aufbau des Geräts und seine Anwendung

Das von FANUM hergestellte Lambda GT-Bearbeitungszentrum ist für die komplexe Bearbeitung von räumlichen Komponenten konzipiert. Die Maschine ermöglicht das präzise CNC-Fräsen von Modellen, die bei der Herstellung von laminierten Elementen, Spritzgussformen und Gussformen verwendet werden. Es ermöglicht die 3D-Bearbeitung in einem fünfachsigen interpolierten System von Materialien wie Holz und Holzwerkstoffen, Kunststoffen, Polymerverbundwerkstoffen, Laminaten, Harzen und Aluminium. Es kann sowohl für die Hochleistungsbearbeitung als auch für die Bearbeitung verschiedener Arten von Formen und 3D-Modellen aus weichen und leichten Materialien wie Polyurethanschaum oder Polystyrol verwendet werden.

„Das Lambda GT-Bearbeitungszentrum wird für präzises CNC-Fräsen verwendet. Unsere Kunden verwenden es unter anderem zum Fräsen von 3D-Gussmodellen, zur Herstellung von Formen für das Tiefziehen in der Kunststoffverarbeitung und zum Arbeiten mit GFK-Laminaten, die bei der Herstellung von Flugzeugen, Autos und Booten verwendet werden.“
erklärt Szymon Skorupski, Leiter der Vertriebsabteilung bei FANUM.

Das Lambda GT-Bearbeitungszentrum ermöglicht die 3D-Bearbeitung in einem fünfachsigen interpolierten System für eine Vielzahl von Materialien — von Holz und Laminaten bis hin zu Metallen wie Aluminium.

Zu den wichtigen Komponenten der Werkzeugmaschine gehören der Fräskopf, der Arbeitstisch und das mobile Portal. Die Maschine benötigt keine zusätzlichen Schutzgehäuse.

Lambda GT ist eine fünfachsige CNC-Fräsmaschine mit einer schweren Basis, die als Fundament für den Arbeitstisch und das kinematische System des Portals dient, das den Fräskopf trägt. Es ist als duales, integriertes Raumportal gebaut, das von zwei synchronisierten Servomotoren angetrieben wird, die sich auf beiden Seiten des Maschinentisches befinden. Ein Schlüsselelement der Werkzeugmaschine ist der oben erwähnte Tisch, dessen Größe je nach Anwendung variieren kann und von 3×2 m bis zu 20×3 m reicht. Eine weitere wichtige Komponente des Geräts ist das mobile Portal mit einem Z-Achsenweg von 700 mm bis 1500 mm.

FANUM hat langjährige Erfahrung in der Entwicklung dieser Art von Ausrüstung. In mehr als einem Jahrzehnt hat sich diese Art der Konstruktion von Bearbeitungszentren bei der Herstellung von Gussmodellen, großen Aluminiumprofilen und bei der Bearbeitung von Verbundwerkstoffen als äußerst effektiv erwiesen. Die Maschine eignet sich überall dort, wo ein offenes Design und ein einfaches Be- und Entladen des Arbeitstisches wichtig sind.

„Die Lambda GT ist mit einem doppelten mobilen Portal ausgestattet, das eine unübertroffene Steifigkeit und eine kompakte Struktur gewährleistet. Daher benötigt die Maschine keine zusätzlichen Schutzgehäuse. Diese funktionalen Konstruktionsmerkmale sind besonders wichtig bei der Bearbeitung hochpräziser und komplexer Modelle aus harten Materialien.“
betont Wojciech Wójcik, Mitinhaber von FANUM.

SINUMERIK ONE und der digitale Zwilling

Das Lambda GT-Bearbeitungszentrum wurde mit dem neuesten, volldigitalen numerischen Steuerungssystem von Siemens ausgestattet. SINUMERIK ONE, die SPS-Steuerung SIMATIC S7-1500F und die Antriebssysteme SINAMICS S120 sind für die umfassende Maschinensteuerung, die Ausführung technologischer Bearbeitungsprogramme und die Gewährleistung der Werkzeugmaschinensicherheit verantwortlich und erfüllen gleichzeitig die modernen Standards der Produktionsdigitalisierung.

Das numerische Steuerungssystem SINUMERIK ONE von Siemens setzt einen neuen Standard in der zunehmend digitalisierten Welt der CNC-Fertigung. Unser Kunde, ein internationales Unternehmen im Bereich Messtechnik mit Sitz im Vereinigten Königreich, hatte beim Prototyping, der Konfiguration und der Beschaffung einer neuen Werkzeugmaschine für Forschungs- und Entwicklungszwecke keine Zweifel daran, dass SINUMERIK ONE das Steuerungssystem ist, das alle technologischen Anforderungen erfüllen kann.

Szymon Skorupski, Leiter der Verkaufsabteilung, FANUM

Ein wesentliches Merkmal der von FANUM bereitgestellten Lösung ist nicht nur der präzise Bearbeitungsprozess, der durch die Lambda GT gewährleistet wird, sondern auch die Möglichkeit, fortschrittliche Simulationen bereits in der Phase der technologischen Programmvorbereitung zu verwenden. Dank der Funktionalität der Software und der hervorragenden Integration der Messsoftware mit dem SINUMERIK ONE-Steuerungssystem, es ist möglich, eine Vielzahl von Messzyklen zu implementieren und neue zu erstellen.

„Das Bearbeitungsprogramm wird in einer CAD/CAM-Software erstellt. Der Kunde hat dann die Möglichkeit, den Bearbeitungsprozess und das Maschinenverhalten durch Simulation in der virtuellen Umgebung des digitalen Zwillings der Werkzeugmaschine zu verifizieren. Falls Korrekturen am Bearbeitungsprogramm erforderlich sind, ermöglicht der digitale Zwilling eine genaue Fernsimulation der Programmleistung und der vorgenommenen Änderungen.“
— erklärt Wojciech Wójcik.

Das Lambda GT-Bearbeitungszentrum nutzt eine Reihe von Siemens-Lösungen, darunter SINAMICS S120 S120-Antriebssysteme, den SIMATIC NANO BOX PC-Industriecomputer und stabilisierte SITOP-Stromversorgungen.

Das Gerät verwendet das volldigitale numerische Steuerungssystem SINUMERIK ONE, das sich überall dort bewährt, wo ein hohes Maß an Bearbeitungsstabilität und Präzision erforderlich ist.

Das SINUMERIK ONE-System, die SIMATIC S7-1500F PLC-Steuerung und die SINAMICS S120 S120-Antriebe sind für die umfassende Maschinensteuerung und die Ausführung technologischer Bearbeitungsprogramme verantwortlich.

Ein digitaler Zwilling, der auf Siemens-Plattformen erstellt wurde — Create MyVirtual Machine und Run MyVirtual Machine, zusammen mit dem SIMIT-Modul und NX Mechatronic Concept Designer (MCD) — ermöglicht die Simulation diskreter Signale und kontinuierlicher Prozesse. Diese Tools ermöglichen die Überprüfung des Betriebs von digitalen und analogen Eingängen/Ausgängen, die mit den Sensoren der Maschine sowie ihren Peripheriegeräten zusammenarbeiten. Sie bieten auch die Möglichkeit, die gesamte Physik eines starren Körpers zu reproduzieren, einschließlich der Trägheitskräfte, die auf das kinematische System einer Werkzeugmaschine wirken.

„In Anbetracht der Eigenschaften der Produkte von FANUM handelt es sich um innovative, maßgeschneiderte Maschinen. Im Fall des Lambda GT-Bearbeitungszentrums gewährleistet der digitale Zwilling die vollständige Replikation des tatsächlichen numerischen Steuerungssystems der Maschine, der Bedienung der SPS-Steuerung, der Antriebsdatenverarbeitung, des Bedienpults sowie der Peripheriegeräte.“
sagt Karol Staworko, Direktor der Abteilung Vertriebsentwicklung bei Siemens Polen.

„Dadurch erhält der Kunde die Möglichkeit, die Richtigkeit des Produktionsprozesses in einer virtuellen Umgebung zu überprüfen und muss nicht aus Fehlern lernen. Dadurch ist es möglich, den Implementierungsprozess eines neuen Teils für die Bearbeitung zu beschleunigen, Ausfallzeiten und Maschinenwechselzeiten zu minimieren. Es reduziert auch deutlich das Risiko von Maschinenkollisionen. Am wichtigsten ist, dass der Kunde dank des digitalen Zwillings der Werkzeugmaschine in der Lage ist, die Bearbeitungszeit mit der bisher höchsten Genauigkeit zu bestimmen.“
fügt er hinzu.

Die Zusammenarbeit von FANUM mit Siemens

Die Ingenieure von FANUM heben die Qualität und Zuverlässigkeit der Siemens-Lösungen hervor, die in den Maschinen des Unternehmens verwendet werden, einschließlich der Lambda GT.

Sowohl für uns als auch für unsere Kunden sind die hohe Qualität der Siemens-Komponenten, ihre Innovation und der einfache Zugang zu technischem und technischem Support sowie Service, einschließlich Fernsupport, unerlässlich.

Wojciech Wójcik, Miteigentümer, FANUM

„Derzeit arbeiten wir mit Siemens im Bereich Maschinen der Premiumklasse und für spezielle Zwecke zusammen. Unser Maschinenportfolio wird erweitert und es entstehen neue Kunden mit neuen Herausforderungen. Mit Siemens — ihrem Hardwareangebot, ihrer Software und ihrem Support — wissen wir, dass die modernen Markterwartungen innerhalb unserer technischen Möglichkeiten liegen. Dies gewährleistet ein nachhaltiges Wachstum sowohl für unser Unternehmen als auch für unsere Kunden, während Aspekte wie effiziente und kostengünstige Produktion sowie Cybersicherheit auf höchstem Niveau gehalten werden.“
fügt Wojciech Wójcik, Mitinhaber von FANUM, hinzu.

2023 verwendete FANUM in seinem fünfachsigen Bearbeitungszentrum zum ersten Mal das neueste Siemens-Steuerungssystem SINUMERIK ONE, unter anderem aufgrund einer Kundenanforderung. Während des gesamten Maschinenproduktionsprozesses und der anschließenden Implementierung beim Kunden vor Ort erhielten die FANUM-Ingenieure volle Unterstützung von Siemens.

Die von FANUM entwickelten Maschinen sind „maßgeschneiderte“ Lösungen, die vollständig an die Bedürfnisse der Kunden des Unternehmens angepasst sind.

Die Implementierung des SINUMERIK ONE-Steuerungssystems hat uns die Tür zu einer Vielzahl potenzieller Kunden in der Automobil- und Luftfahrtindustrie geöffnet, für die der Einsatz dieser Lösung eine notwendige Voraussetzung ist. Diese wenigen gemeinsamen Implementierungen haben uns die sehr hohe Vielseitigkeit und Flexibilität des SINUMERIK ONE-Systems sowie das breite Spektrum seiner möglichen Anwendungen bewusst gemacht. Dieses Kontrollsystem funktioniert in diesen Bereichen hervorragend.

Szymon Skorupski, Leiter der Verkaufsabteilung, FANUM

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