CAD-CAM im Treppenbau — Arbeitsvorbereitung
Kategorie: Arbeitsvorbereitung
Wie aus einem digitalen Treppenmodell ohne Anreißen am Brett fertige Stufen, Wangen und Krümmlinge im Bearbeitungszentrum entstehen.
Definition
CAD-CAM im Treppenbau bezeichnet die durchgängige digitale Kette von der Konstruktion am Bildschirm bis zum fertigen Werkstück auf dem Bearbeitungszentrum. CAD steht für Computer Aided Design, also das vektorbasierte Konstruieren der Treppe am Rechner; CAM für Computer Aided Manufacturing, die Übersetzung dieser Geometrie in Steuerbefehle für die Maschine. Synonym wird oft von Treppenbausoftware oder branchenspezifischer CAD/CAM-Lösung gesprochen.
Einordnung & Relevanz
Die Relevanz dieser Werkzeugkette ergibt sich aus der geometrischen Komplexität moderner Holztreppen. Eine gewendelte Wangentreppe enthält zahlreiche Einzelteile mit individuellen Winkeln, Einstemmtiefen und Krümmungsverläufen. Wer das klassisch über einen Brettaufriss in der Werkstatt löst, bindet viel Zeit und Erfahrung. Die digitale Kette erzeugt aus den Konstruktionsdaten direkt Stücklisten, Fertigungslisten, Zuschnittpläne, Maßzeichnungen, Stemm- und Montagepläne sowie auf Wunsch Papierschablonen im Maßstab 1:1. Branchentypische Treppenbausoftware deckt damit den gesamten Ablauf von Aufmaß und Steigungsverhältnis über die Auswahl der Grundrissform, das automatische und manuelle Verziehen der Stufen, die Hoch- und Höhenkonstruktion bis zur Kalkulation, zur fotorealistischen 3D-Darstellung und zum Angebot ab. Der Vorteil gegenüber einem reinen Zeichenprogramm liegt in der Datenbankbasis: Stammdaten, Bauteilrichtlinien und Konstruktionsstandards werden einmal hinterlegt und tragen sich konsistent durch jedes Projekt. Auch Mindestmaße wie die Kopfhöhe werden vom System überwacht und bei Unterschreitung gemeldet.
Normen & Vorgaben
Die Programmierung der Maschine selbst folgt mehreren Stufen. Auf der untersten arbeitet die Norm DIN 66025 (G-Code) als reine numerische Befehlsfolge, darüber liegt die werkstattorientierte Programmierung (WOP) mit grafisch unterstützten Bearbeitungsschritten. CAD/CAM ist die oberste Stufe: Das Treppenbauprogramm erzeugt aus dem Konstruktionsmodell mit eigener Werkzeugdatenbank ein vollständiges, maschinenunabhängiges NC-Programm, das ein Postprozessor an das jeweilige Bearbeitungszentrum anpasst. Eingriffe des Maschinenbedieners sind dann kaum noch nötig.
HTS-Praxis
In unserer Praxis konstruieren wir jede Treppe vor dem ersten Span vollständig digital. Aus der 3D-Visualisierung sehen Kundinnen und Kunden ihre Treppe inklusive Holzart, Geländer und Beleuchtung schon vor Fertigungsbeginn, einzelne Ansichten werden direkt ins Angebot übernommen. Die Konstruktionsdaten gehen anschließend online über Netzwerk an das CNC-Bearbeitungszentrum, das Wangen, Trittstufen, Setzstufen, Krümmlinge und Geländerteile mit den passenden Werkzeugen und Vorschüben abarbeitet; die Wangen werden dabei über Vakuum-Spannelemente fixiert. Bei stark gekrümmten Bauteilen wie Handlaufkrümmlingen kommt eine 5-Achs-Bearbeitung zum Einsatz, weil sich erst damit die Werkzeugachse beliebig im Raum orientieren lässt. Für die wirtschaftliche Plattenausnutzung setzen wir bei flächigen Teilen das Nesting-Verfahren ein, bei dem Wangen, Stufen und Handläufe in optimaler Verschachtelung aus einer Massivholz-Verleimplatte herausgefräst werden. Die Auswahl des fertigen NC-Programms an der Maschine erfolgt komfortabel per Barcode, was lange Listenrecherche entfällt und Verwechslungen am Aufspannplatz praktisch ausschließt. Wo eine Schablone sinnvoller ist, plotten wir sie 1:1 aus und kleben sie aufs Werkstück.
Verwandte Begriffe
Verwandte Begriffe: CNC-Fertigung im Treppenbau, Treppenplanung am Computer (CAD), 3D-Planung & Visualisierung, Nesting-Verfahren (Holzverarbeitung), Krümmling, Verziehen gewendelter Treppen.