CAM (Computer-Aided Manufacturing)

CAM (Computer-Aided Manufacturing, rechnerunterstützte Fertigung) ist der Einsatz von Software, die auf Basis eines CAD-Modells Anweisungen für Fertigungsmaschinen erzeugt, meist G-Code für die CNC-Bearbeitung. CAM verbindet das Ergebnis der Konstruktion (CAD-Modell) mit der Fertigung (CNC-Maschine): Während CAD die Geometrie beschreibt, legt CAM fest, wie sie gefertigt wird.

Der typische Ablauf sieht so aus: Der NC-Programmierer in der Arbeitsvorbereitung (oder der Konstrukteur, wenn er beide Rollen übernimmt) lädt das CAD-Modell, definiert Rohteil und Aufmaße, wählt die Werkzeuge und legt die Bearbeitungsstrategien fest (Schruppen, Schlichten, Bohren, Gewindeschneiden). Die CAM-Software berechnet die Werkzeugwege, und der Postprozessor erzeugt daraus den G-Code für die konkrete CNC-Maschine und ihre Steuerung.

Integrierte CAD/CAM-Systeme wie SolidWorks CAM, Fusion 360 oder Mastercam ermöglichen Konstruktion und NC-Programmierung in einer Umgebung. Dank der assoziativen Verknüpfung zwischen Modell und CAM-Programm lassen sich die Werkzeugwege nach einer Modelländerung automatisch neu berechnen.

Zu den fortgeschrittenen CAM-Funktionen gehören die 5-Achs-Programmierung für komplexe Geometrien, die Bearbeitungssimulation zur Kollisionsprüfung und Verifikation der Werkzeugwege, die Optimierung der Schnittdaten und die Planung der Aufspannung. CAM steigert die Produktivität deutlich und reduziert Fehler in CNC-Programmen.

CAM-Software kommt bei praktisch jeder CNC-Bearbeitung von Teilen mit Freiformflächen, Taschen oder vielen Bearbeitungsschritten zum Einsatz, bei denen das manuelle Schreiben des Programms langsam und fehleranfällig wäre. Unverzichtbar ist sie beim mehrachsigen Fräsen, im Formenbau und bei Teilen, die direkt nach dem 3D-Modell gefertigt werden.

Für Konstrukteure lohnt es sich, die Grundlagen von CAM zu kennen. Dann wird verständlich, warum bestimmte Elemente (tiefe Taschen, kleine Radien, Flächen, die nur aus einer anderen Richtung erreichbar sind) die Bearbeitung verlängern und den Preis erhöhen.

Ein CAM-Programm ist nur so gut wie das Eingangsmodell und das Wissen des Programmierers. Ist das Modell ungenau, hat es Lücken zwischen Flächen oder stimmt es nicht mit der Zeichnung überein, überträgt sich der Fehler auf das Bauteil. Toleranzen aus der Zeichnung berücksichtigt CAM nicht automatisch. In der Regel wird auf Nennmaß oder auf Toleranzmitte programmiert, und die Genauigkeit sichert der Programmierer über die Wahl der Strategie und über Werkzeugkorrekturen.

Die Simulation im CAM ersetzt nicht die Sorgfalt an der Maschine. Der Postprozessor muss exakt zur jeweiligen Maschine und Steuerung passen, sonst drohen Kollisionen. Schicken Sie dem Fertiger das Modell als STEP-Datei zusammen mit der Zeichnung, nicht nur eines von beiden.