Slechts twee bewerkingen voor complexe ruimtevaartonderdelen

Een bedrijf dat gespecialiseerd is in de productie van complexe lucht- en ruimtevaartcomponenten, hielp in slechts vijf maanden tijd bij de ontwikkeling van een familie van 45 hoogwaardige onderdelen voor een helikoptervrachthaak, met behulp van Alphacam CAD/CAM-software.

De Hawk 8000 Cargo Hook is geselecteerd voor de volgende generatie Bell 525 Relentless helikopter, die momenteel wordt ontwikkeld.

Drallim Aerospace werd gecontracteerd om de haak te ontwerpen die een lading van 8.000 pond moest kunnen verwerken.Het bedrijf had al met Leemark Engineering aan een aantal producten gewerkt en benaderde het bedrijf om de behuizingen, solenoïdekappen, heavy-duty koppelingen, hendels en pennen voor de assemblage te vervaardigen.

Leemark wordt gerund door drie broers, Mark, Kevin en Neil Stockwell.Het werd meer dan 50 jaar geleden door hun vader opgericht en ze behouden het familieethos van kwaliteit en klantenservice.

Het levert voornamelijk precisiecomponenten aan Tier 1-luchtvaartbedrijven en de onderdelen ervan zijn te vinden in vliegtuigen zoals het Lockheed Martin F-35 stealth-vliegtuig, de Saab Gripen E-straaljager en verschillende militaire, politie- en civiele helikopters, samen met schietstoelen en satellieten.

De meeste componenten zijn zeer complex en worden vervaardigd op 12 CNC-bewerkingsmachines in de fabriek in Middlesex.Leemark-directeur en productiemanager Neil Stockwell legt uit dat 11 van die machines geprogrammeerd zijn met Alphacam.

Neil zei: “Het drijft al onze 3- en 5-assige Matsuura-bewerkingscentra, CMZ Y-as en 2-assige draaibanken en Agie Wire Eroder aan.De enige die hij niet bestuurt, is de Spark Eroder, die conversatiesoftware heeft.”

Hij zegt dat de software een essentieel onderdeel was van de vergelijking als het ging om het produceren van de onderdelen van de Hawk 8000 Cargo Hook, voornamelijk van ruimtevaartaluminium en knuppels van gehard AMS 5643 American spec roestvrij staal, samen met een kleine hoeveelheid plastic.

Neil voegde eraan toe: "We kregen de taak om ze niet alleen vanaf nul te produceren, maar om ze te produceren alsof we ze in grote volumes maakten, dus we hadden korte cyclustijden nodig.Omdat het ruimtevaart betreft, waren er AS9102-rapporten bij elk onderdeel, en het betekende dat de processen verzegeld waren, zodat er geen kwalificatieperiodes meer waren wanneer ze volledig in productie gingen.

"Dat hebben we binnen vijf maanden bereikt, dankzij de ingebouwde bewerkingsstrategieën van Alphacam die ons hebben geholpen om onze hoogwaardige machines en snijgereedschappen te optimaliseren."

Leemark maakt elk bewerkbaar onderdeel voor de lasthaak;de meest complexe, in termen van 5-assige bewerking, zijn de afdekking en de solenoïdebehuizing.Maar het meest nauwkeurig is de stalen hendel die verschillende acties uitvoert in het lichaam van de haak.

"Een hoog percentage van de gefreesde componenten heeft boringen met een tolerantie van 18 micron", zegt Neil Stockwell."De meerderheid van de gedraaide componenten hebben nog nauwere toleranties."

Engineering director Kevin Stockwell zegt dat de programmeertijd varieert van ongeveer een half uur voor eenvoudige onderdelen tot tussen de 15 en 20 uur voor de meest complexe componenten, waarbij de bewerkingscyclus tot twee uur duurt.Hij zei: "We gebruiken golfvorm- en trochoïdale freesstrategieën die ons aanzienlijke besparingen op cyclustijden opleveren en de standtijd verlengen."

Zijn programmeerproces begint met het importeren van STEP-modellen, het uitwerken van de beste manier om het onderdeel te bewerken en hoeveel overtollig materiaal ze nodig hebben om het vast te houden tijdens het snijden.Dit is essentieel voor hun filosofie om 5-assige bewerking waar mogelijk beperkt te houden tot twee bewerkingen.

Kevin voegde eraan toe: “We houden het onderdeel op één gezicht om aan alle andere te werken.Vervolgens bewerkt een tweede bewerking het laatste vlak.We beperken zoveel mogelijk onderdelen tot slechts twee opstellingen.Componenten worden tegenwoordig steeds gecompliceerder omdat ontwerpers proberen het gewicht van alles wat in het vliegtuig gaat te beperken.Maar dankzij de 5-assige capaciteit van Alphacam Advanced Mill kunnen we ze niet alleen produceren, maar kunnen we ook de cyclustijden en kosten laag houden.”

Hij werkt vanuit het geïmporteerde STEP-bestand zonder een ander model in Alphacam te hoeven maken, door simpelweg op de werkvlakken te programmeren, een vlak en vlak te selecteren en er vervolgens uit te bewerken.

Ze zijn ook nauw betrokken bij de schietstoelbusiness, nadat ze onlangs aan een project met een korte doorlooptijd hebben gewerkt met een aantal nieuwe, complexe componenten.

En de CAD/CAM-software heeft onlangs een andere kant van zijn veelzijdigheid laten zien door tien jaar lang een herhaalde bestelling van onderdelen voor de Saab Gripen-straaljager te produceren.

Kevin zei: “Deze waren oorspronkelijk geprogrammeerd op een eerdere versie van Alphacam en lopen door postprocessors die we niet langer gebruiken.Maar door ze opnieuw te ontwerpen en te herprogrammeren met onze huidige versie van Alphacam, hebben we de cyclustijden verkort door minder bewerkingen, waardoor de prijs in lijn bleef met die van tien jaar geleden.”

Hij zegt dat satellietonderdelen bijzonder complex zijn, sommige kosten ongeveer 20 uur om te programmeren, maar Kevin schat dat het zonder Alphacam minstens 50 uur zou duren.

De machines van het bedrijf draaien momenteel 18 uur per dag, maar een deel van hun voortdurende verbeteringsplan omvat de uitbreiding van hun fabriek van 5.500 ft2 met nog eens 2.000 ft2 om extra werktuigmachines te huisvesten.En die nieuwe machines zullen waarschijnlijk een palletsysteem bevatten dat wordt aangedreven door Alphacam, zodat ze kunnen doorgaan naar lichte productie.

Neil Stockwell zegt dat het bedrijf, na jarenlang de software te hebben gebruikt, zich afvroeg of het er zelfgenoegzaam over was geworden en naar andere pakketten op de markt heeft gekeken."Maar we zagen dat Alphacam nog steeds het beste bij Leemark paste", concludeerde hij.