Bare to operasjoner for komplekse romfartsdeler

Et selskap som spesialiserer seg på produksjon av komplekse fly- og romfartskomponenter hjalp til med å utvikle en familie på 45 høyspesifiserte deler for en helikopterlastkrok på bare fem måneder, ved å bruke Alphacam CAD/CAM-programvare.

Hawk 8000 Cargo Hook er valgt ut til neste generasjons Bell 525 Relentless helikopter, som for tiden er under utvikling.

Drallim Aerospace ble kontrahert for å designe kroken som måtte være i stand til å håndtere en nyttelast på 8000 pund.Selskapet hadde allerede jobbet med Leemark Engineering på en rekke produkter, og henvendte seg til firmaet for å produsere foringsrør, solenoiddeksler, kraftige koblinger, spaker og pinner for monteringen.

Leemark drives av tre brødre, Mark, Kevin og Neil Stockwell.Det ble satt opp av faren deres for over 50 år siden, og de beholder familiens etos om kvalitet og kundeservice.

Dens deler hovedsakelig leverer presisjonskomponenter til Tier 1 luftfartsselskaper, og kan finnes på fly som Lockheed Martin F-35 stealth-flyet, jagerflyet Saab Gripen E og forskjellige militære, politi- og sivile helikoptre, sammen med ejektorseter og satellitter.

De fleste komponentene er svært komplekse, produsert på 12 CNC-maskinverktøy på fabrikken i Middlesex.Leemark-direktør og produksjonssjef Neil Stockwell forklarer at 11 av disse maskinene er programmert med Alphacam.

Neil sa: "Den driver alle våre 3- og 5-akse Matsuura maskineringssentre, CMZ Y-akse og 2-akse dreiebenker og Agie Wire Eroder.Den eneste den ikke kjører er Spark Eroder, som har samtaleprogramvare.»

Han sier at programvaren var en essensiell del av ligningen når det kom til å produsere Hawk 8000 Cargo Hook-komponenter, hovedsakelig fra luftfartsaluminium og emner av herdet AMS 5643 amerikansk rustfritt stål, sammen med en liten mengde plast.

Neil la til: «Vi fikk i oppgave å ikke bare produsere dem fra bunnen av, men å produsere dem som om vi skulle lage dem i store volumer, så vi trengte korte syklustider.Som romfart var det AS9102-rapporter med hver komponent, og det betydde at prosessene ble forseglet, slik at når de gikk i full produksjon, var det ikke flere kvalifikasjonsperioder å gå gjennom.

"Vi oppnådde alt dette innen fem måneder, takket være Alphacams innebygde maskineringsstrategier som hjalp oss med å optimalisere våre avanserte maskiner og skjæreverktøy."

Leemark produserer alle bearbeidbare deler til lastekroken;den mest komplekse, når det gjelder 5-akset maskinering, er dekselet og solenoidhuset.Men den mest nøyaktige er stålspaken som utfører flere handlinger inne i kroken.

"En høy prosentandel av de freste komponentene har boringer med en toleranse på 18 mikron," sier Neil Stockwell."De fleste av de dreide komponentene har enda strammere toleranser."

Ingeniørdirektør Kevin Stockwell sier programmeringstiden varierer fra rundt en halvtime for enkle deler, til mellom 15 og 20 timer for de mest komplekse komponentene, med bearbeidingssyklustider som tar opptil to timer.Han sa: "Vi bruker bølgeform- og trochoidale fresestrategier som gir oss betydelige besparelser på syklustider og forlenger verktøyets levetid."

Programmeringsprosessen hans begynner med å importere STEP-modeller, finne ut den beste måten å bearbeide delen på, og hvor mye overflødig materiale de trenger for å holde det under kutting.Dette er avgjørende for deres filosofi om å holde 5-akset maskinering begrenset til to operasjoner der det er mulig.

Kevin la til: "Vi holder delen på ett ansikt for å jobbe med alle de andre.Deretter bearbeider en ny operasjon det siste ansiktet.Vi begrenser så mange deler vi kan til bare to oppsett.Komponenter blir stadig mer kompliserte nå for tiden ettersom designere prøver å begrense vekten av alt som går på flyet.Men Alphacam Advanced Mills 5-akse kapasitet betyr at vi ikke bare er i stand til å produsere dem, men vi kan holde syklustider og kostnader nede også.»

Han arbeider fra den importerte STEP-filen uten å måtte lage en annen modell inne i Alphacam, ved ganske enkelt å programmere på arbeidsplanene, velge en flate og et plan og deretter bearbeide fra det.

De er også sterkt involvert i ejektorsetebransjen, etter å ha jobbet med et kortvarig prosjekt med en rekke nye, komplekse komponenter.

Og CAD/CAM softare viste nylig en annen side av sin allsidighet for å produsere en gjentatt bestilling av deler til Saab Gripen jagerfly, 10 ti år.

Kevin sa: "Disse ble opprinnelig programmert på en tidligere versjon av Alphacam og kjørte gjennom postprosessorer som vi ikke lenger bruker.Men ved å rekonstruere dem og omprogrammere dem med vår nåværende versjon av Alphacam, reduserte vi syklustidene gjennom færre operasjoner, og holdt prisen nede på linje med hva den var for ti år siden.»

Han sier at satellittdeler er spesielt komplekse, noen av dem tar rundt 20 timer å programmere, men Kevin anslår at det vil ta minst 50 timer uten Alphacam.

Selskapets maskiner går for tiden 18 timer i døgnet, men en del av deres kontinuerlige forbedringsplan inkluderer å utvide fabrikken på 5500 fot2 med ytterligere 2000 fot2 for å huse ytterligere maskinverktøy.Og de nye maskinene vil sannsynligvis inkludere et pallesystem drevet av Alphacam, slik at de kan gå videre til produksjon av lys ut.

Neil Stockwell sier at etter å ha brukt programvaren i mange år lurte firmaet på om det hadde blitt selvtilfreds med det, og så på andre pakker på markedet."Men vi så at Alphacam fortsatt passet best for Leemark," konkluderte han.