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Alphacam: Solo due operazioni per parti aerospaziali complesse

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Un'azienda specializzata nella produzione di componenti aerospaziali complessi ha contribuito a sviluppare una famiglia di 45 pezzi di alta qualità per un gancio da carico per elicotteri in soli cinque mesi, utilizzando il software CAD/CAM Alphacam.

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L'Hawk 8000 Cargo Hook è stato selezionato per l'elicottero di nuova generazione Bell 525 Relentless, attualmente in fase di sviluppo.

Drallim Aerospace è stata incaricata di progettare il gancio che doveva essere in grado di gestire un carico utile di 8.000 libbre. L'azienda aveva già lavorato con Leemark Engineering su una serie di prodotti e si era rivolta all'azienda per la produzione di involucri, coperture per solenoidi, leverismi per carichi pesanti, leve e perni per l'assemblaggio.

Leemark è gestito da tre fratelli, Mark, Kevin e Neil Stockwell. È stata fondata dal padre più di 50 anni fa, e conservano l'etica familiare della qualità e del servizio al cliente.

Fornendo principalmente componenti di precisione alle aziende aerospaziali Tier 1, i suoi componenti si trovano su aerei come l'aereo stealth Lockheed Martin F-35, il caccia Saab Gripen E e vari elicotteri militari, di polizia e civili, insieme a sedili e satelliti eiettori.

La maggior parte dei componenti sono altamente complessi, prodotti su 12 macchine utensili CNC nella sua fabbrica di Middlesex. Il direttore e responsabile della produzione di Leemark, Neil Stockwell, spiega che 11 di queste macchine sono programmate con Alphacam.

Neil ha detto: "Questo motore guida tutti i nostri centri di lavoro Matsuura a 3 e 5 assi, i torni CMZ a Y e a 2 assi e l'eroditore a filo Agie. L'unico che non guida è lo Spark Eroder, che ha un software conversazionale"

Dice che il software era un pezzo essenziale dell'equazione quando si è trattato di produrre i componenti del Cargo Hook Hawk 8000, principalmente da alluminio aerospaziale e billette di acciai inossidabili AMS 5643 temprati di specifiche americane, insieme ad una piccola quantità di plastica.

Neil ha aggiunto: "Ci è stato affidato il compito non solo di produrli da zero, ma di produrli come se li stessimo fabbricando in grandi volumi, quindi avevamo bisogno di tempi di ciclo stretti. Essendo aerospaziale, c'erano rapporti AS9102 con ogni componente, e ciò significava che i processi erano sigillati, in modo che quando entravano in piena produzione non c'erano più periodi di qualificazione da passare.

"Abbiamo ottenuto tutto questo in cinque mesi, grazie alle strategie di lavorazione integrate di Alphacam che ci hanno aiutato a ottimizzare le nostre macchine e gli utensili da taglio di fascia alta"

Leemark produce ogni pezzo lavorabile per il gancio di carico; il più complesso, in termini di lavorazione a 5 assi, è il coperchio e la custodia del solenoide. Ma la più accurata è la leva in acciaio che esegue diverse azioni all'interno del corpo del gancio.

"Un'alta percentuale dei componenti fresati ha dei fori con una tolleranza di 18 micron", dice Neil Stockwell. "La maggior parte dei componenti torniti ha tolleranze ancora più strette"

Il direttore tecnico Kevin Stockwell afferma che il tempo di programmazione varia da circa mezz'ora per i pezzi semplici, a 15-20 ore per i componenti più complessi, con tempi di ciclo di lavorazione che richiedono fino a due ore. Egli ha detto: "Utilizziamo strategie di fresatura a forma d'onda e trocoidale che ci consentono di risparmiare notevolmente sui tempi ciclo e di prolungare la durata degli utensili"

Il suo processo di programmazione inizia con l'importazione dei modelli STEP, elaborando il modo migliore per lavorare il pezzo e quanto materiale in eccesso è necessario per trattenerlo durante il taglio. Questo è vitale per la loro filosofia di mantenere la lavorazione a 5 assi limitata a due operazioni, ove possibile.

Kevin ha aggiunto: "Teniamo la parte su un volto per lavorare su tutti gli altri. Poi una seconda operazione lavora la faccia finale. Limitiamo il maggior numero possibile di parti a due soli setup. I componenti sono sempre più complicati al giorno d'oggi, poiché i progettisti cercano di limitare il peso di tutto ciò che va sull'aereo. Ma la capacità a 5 assi di Alphacam Advanced Mill significa che non solo siamo in grado di produrli, ma possiamo anche mantenere bassi i tempi di ciclo e i costi"

Lavora dal file STEP importato senza dover creare un altro modello all'interno di Alphacam, semplicemente programmando sui suoi piani di lavoro, selezionando una faccia e un piano, e poi lavorando da esso.

Sono anche fortemente coinvolti nel business dei sedili eiettabili, avendo recentemente lavorato su un progetto a breve termine con una serie di nuovi e complessi componenti.

E il softare CAD/CAM ha recentemente mostrato un altro lato della sua versatilità per produrre un ordine di pezzi ripetuto per il caccia Saab Gripen, 10 dieci anni.

Kevin ha detto: "Questi sono stati originariamente programmati su una precedente versione di Alphacam ed eseguiti attraverso post processor che non usiamo più. Ma riprogrammandoli e riprogrammandoli con la nostra attuale versione di Alphacam abbiamo ridotto i tempi di ciclo attraverso un minor numero di operazioni, mantenendo il prezzo in linea con quello di dieci anni fa"

Dice che le parti del satellite sono particolarmente complesse, alcune delle quali richiedono circa 20 ore di programmazione, ma Kevin stima che ci vorrebbero almeno 50 ore senza Alphacam.

Le macchine dell'azienda funzionano attualmente 18 ore al giorno, ma parte del loro piano di miglioramento continuo comprende l'ampliamento della loro fabbrica di 5.500ft2 di altri 2.000ft2 per ospitare ulteriori macchine utensili. E queste nuove macchine includeranno probabilmente un sistema di pallet alimentato da Alphacam, in modo da poter progredire verso la produzione a luci spente.

Neil Stockwell dice che dopo aver usato il software per molti anni l'azienda si è chiesta se fosse diventata compiacente al riguardo, e ha guardato ad altri pacchetti sul mercato. "Ma abbiamo visto che Alphacam era ancora il più adatto per Leemark", ha concluso.

www.alphacam.com