Bara två operationer för komplexa flyg- och rymddelar

Ett företag som specialiserat sig på tillverkning av komplexa flyg- och rymdkomponenter hjälpte till att utveckla en familj med 45 högspecifika delar för en helikopterlastkrok på bara fem månader, med hjälp av Alphacam CAD/CAM-programvara.

Hawk 8000 Cargo Hook har valts ut för nästa generations Bell 525 Relentless helikopter, som för närvarande utvecklas.

Drallim Aerospace anlitades för att designa kroken som behövde kunna hantera en nyttolast på 8 000 pund.Företaget hade redan arbetat med Leemark Engineering på ett antal produkter och kontaktade företaget för att tillverka höljen, solenoidkåpor, kraftiga länkage, spakar och stift för monteringen.

Leemark drivs av tre bröder, Mark, Kevin och Neil Stockwell.Det sattes upp av deras far för över 50 år sedan, och de behåller familjens etos kvalitet och kundservice.

Levererar huvudsakligen precisionskomponenter till flygbolag i nivå 1, dess delar kan hittas på flygplan som Lockheed Martin F-35 smygplan, stridsflygplanet Saab Gripen E och olika militär-, polis- och civila helikoptrar, tillsammans med ejektorsäten och satelliter.

De flesta komponenterna är mycket komplexa, tillverkade på 12 CNC-verktygsmaskiner vid dess fabrik i Middlesex.Leemarks direktör och produktionschef Neil Stockwell förklarar att 11 av dessa maskiner är programmerade med Alphacam.

Neil sa: "Den driver alla våra 3- och 5-axliga Matsuura-bearbetningscenter, CMZ Y-axel och 2-axliga svarvar och Agie Wire Eroder.Den enda den inte kör är Spark Eroder, som har konversationsmjukvara.”

Han säger att programvaran var en viktig del av ekvationen när det gällde att tillverka Hawk 8000 Cargo Hook-komponenter, främst från flygaluminium och ämnen av härdat AMS 5643 rostfritt stål med amerikansk specifikation, tillsammans med en liten mängd plast.

Neil tillade: "Vi fick i uppdrag att inte bara tillverka dem från grunden, utan att producera dem som om vi skulle göra dem i stora volymer, så vi behövde snäva cykeltider.Som flyg- och rymdindustri fanns det AS9102-rapporter med varje komponent, och det innebar att processerna var förseglade, så att när de gick i full produktion fanns det inga fler kvalifikationsperioder att gå igenom.

"Vi uppnådde allt detta inom fem månader, tack vare Alphacams inbyggda bearbetningsstrategier som hjälpte oss att optimera våra avancerade maskiner och skärverktyg."

Leemark tillverkar alla bearbetningsbara delar till lastkroken;den mest komplexa, vad gäller 5-axlig bearbetning, är kåpan och solenoidhöljet.Men den mest exakta är stålspaken som utför flera åtgärder inuti krokens kropp.

"En hög andel av de frästa komponenterna har hål med en tolerans på 18 mikron", säger Neil Stockwell."Majoriteten av de svarvade komponenterna har ännu snävare toleranser."

Ingenjörschef Kevin Stockwell säger att programmeringstiden varierar från cirka en halvtimme för enkla delar, till mellan 15 och 20 timmar för de mest komplexa komponenterna, med bearbetningscykeltider som tar upp till två timmar.Han sa: "Vi använder vågforms- och trochoidala frässtrategier som ger oss betydande besparingar på cykeltider och förlänger verktygets livslängd."

Hans programmeringsprocess börjar med att importera STEP-modeller, utarbeta det bästa sättet att bearbeta delen och hur mycket överskottsmaterial de behöver för att hålla det under skärningen.Detta är avgörande för deras filosofi att hålla 5-axlig bearbetning begränsad till två operationer där det är möjligt.

Kevin tillade: "Vi håller delen på ett ansikte för att arbeta med alla andra.Sedan bearbetar en andra operation det sista ansiktet.Vi begränsar så många delar vi kan till bara två inställningar.Komponenter blir allt mer komplicerade nuförtiden när designers försöker begränsa vikten av allt som åker på flygplanet.Men Alphacam Advanced Mills 5-axliga kapacitet innebär att vi inte bara kan producera dem, utan vi kan hålla nere cykeltider och kostnader också."

Han arbetar från den importerade STEP-filen utan att behöva skapa en annan modell inuti Alphacam, genom att helt enkelt programmera på dess arbetsplan, välja ett ansikte och ett plan och sedan bearbeta från det.

De är också starkt involverade i utkastarsätesverksamheten, efter att nyligen ha arbetat med ett kortvarigt projekt med ett antal nya, komplexa komponenter.

Och CAD/CAM softare visade nyligen en annan sida av sin mångsidighet för att producera en återkommande beställning av delar till Saab Gripen stridsflygplan, 10 tio år.

Kevin sa: "Dessa var ursprungligen programmerade på en tidigare version av Alphacam och körs genom postprocessorer som vi inte längre använder.Men genom att omkonstruera dem och programmera om dem med vår nuvarande version av Alphacam minskade vi cykeltiderna genom färre operationer, vilket höll priset nere i linje med vad det var för tio år sedan.”

Han säger att satellitdelar är särskilt komplexa, vissa av dem tar cirka 20 timmar att programmera, men Kevin uppskattar att det skulle ta minst 50 timmar utan Alphacam.

Företagets maskiner går för närvarande 18 timmar om dygnet, men en del av deras ständiga förbättringsplan inkluderar att utöka deras 5 500 ft2 fabrik med ytterligare 2 000 ft2 för att hysa ytterligare verktygsmaskiner.Och de nya maskinerna kommer sannolikt att inkludera ett pallsystem som drivs av Alphacam, så att de kan gå vidare till tillverkning av lampor.

Neil Stockwell säger att efter att ha använt programvaran i många år undrade företaget om det hade blivit självbelåtet med det och tittade på andra paket på marknaden."Men vi såg att Alphacam fortfarande var den allra bästa passformen för Leemark", avslutade han.