Solo dos operaciones para piezas aeroespaciales complejas

Una empresa especializada en la fabricación de componentes aeroespaciales complejos ayudó a desarrollar una familia de 45 piezas de alta especificación para un gancho de carga de helicóptero en solo cinco meses, utilizando el software CAD/CAM Alphacam.

El gancho de carga Hawk 8000 ha sido seleccionado para el helicóptero Bell 525 Relentless de próxima generación, que se está desarrollando actualmente.

Se contrató a Drallim Aerospace para diseñar el gancho que debía ser capaz de manejar una carga útil de 8000 libras.La empresa ya había trabajado con Leemark Engineering en una serie de productos y se acercó a la empresa para que fabricara las carcasas, las cubiertas de los solenoides, los enlaces de servicio pesado, las palancas y los pasadores para el ensamblaje.

Leemark está dirigido por tres hermanos, Mark, Kevin y Neil Stockwell.Fue creado por su padre hace más de 50 años y conservan el espíritu familiar de calidad y servicio al cliente.

Suministrando principalmente componentes de precisión a empresas aeroespaciales de nivel 1, sus piezas se pueden encontrar en aeronaves como el avión furtivo Lockheed Martin F-35, el avión de combate Saab Gripen E y varios helicópteros militares, policiales y civiles, junto con asientos eyectables y satélites.

La mayoría de los componentes son muy complejos y se fabrican en 12 máquinas herramienta CNC en su fábrica de Middlesex.El director y gerente de producción de Leemark, Neil Stockwell, explica que 11 de esas máquinas están programadas con Alphacam.

Neil dijo: “Impulsa todos nuestros centros de mecanizado Matsuura de 3 y 5 ejes, los tornos de 2 ejes y eje Y CMZ y el electroerosionador de alambre Agie.El único que no maneja es el Spark Eroder, que tiene un software conversacional”.

Él dice que el software fue una pieza esencial de la ecuación cuando se trataba de producir los componentes del gancho de carga Hawk 8000, principalmente de aluminio aeroespacial y palanquillas de acero inoxidable endurecido con especificaciones estadounidenses AMS 5643, junto con una pequeña cantidad de plástico.

Neil agregó: “Nos encargaron no solo fabricarlos desde cero, sino producirlos como si los estuviéramos fabricando en grandes volúmenes, por lo que necesitábamos tiempos de ciclo ajustados.Al ser aeroespacial, había informes AS9102 con cada componente, lo que significaba que los procesos estaban sellados, de modo que cuando entraron en plena producción no hubo más períodos de calificación por los que pasar.

“Logramos todo eso en cinco meses, gracias a las estrategias de mecanizado integradas de Alphacam que nos ayudaron a optimizar nuestras máquinas y herramientas de corte de gama alta”.

Leemark fabrica todas las piezas mecanizables para el gancho de carga;los más complejos, en cuanto a mecanizado en 5 ejes, son la tapa y la caja de solenoide.Pero la más precisa es la palanca de acero que realiza varias acciones en el interior del cuerpo del anzuelo.

“Un alto porcentaje de los componentes fresados ​​tienen orificios con una tolerancia de 18 micras”, dice Neil Stockwell.“La mayoría de los componentes torneados tienen tolerancias aún más estrictas”.

El director de ingeniería, Kevin Stockwell, dice que el tiempo de programación varía de alrededor de media hora para piezas simples, a entre 15 y 20 horas para los componentes más complejos, con tiempos de ciclo de mecanizado de hasta dos horas.Él dijo: "Utilizamos estrategias de fresado trocoidal y de forma de onda que nos brindan ahorros significativos en los tiempos de ciclo y prolongan la vida útil de la herramienta".

Su proceso de programación comienza con la importación de modelos STEP, determinando la mejor manera de mecanizar la pieza y cuánto exceso de material necesitan para sujetarla durante el corte.Esto es vital para su filosofía de mantener el mecanizado de 5 ejes limitado a dos operaciones siempre que sea posible.

Kevin agregó: “Sostenemos la pieza en una cara para trabajar en todas las demás.Luego, una segunda operación mecaniza la cara final.Restringimos tantas partes como podemos a solo dos configuraciones.Los componentes se están volviendo cada vez más complicados hoy en día, ya que los diseñadores intentan limitar el peso de todo lo que va en el avión.Pero la capacidad de 5 ejes de Alphacam Advanced Mill significa que no solo podemos producirlos, sino que también podemos mantener bajos los tiempos de ciclo y los costos”.

Trabaja desde el archivo STEP importado sin tener que crear otro modelo dentro de Alphacam, simplemente programando en sus planos de trabajo, seleccionando una cara y un plano, y luego mecanizando a partir de ellos.

También están muy involucrados en el negocio de los asientos eyectables, ya que recientemente trabajaron en un proyecto de corto plazo con varios componentes nuevos y complejos.

Y el software CAD/CAM mostró recientemente otro lado de su versatilidad para producir un pedido repetido de piezas para el avión de combate Saab Gripen, 10 diez años.

Kevin dijo: “Estos se programaron originalmente en una versión anterior de Alphacam y se ejecutan a través de postprocesadores que ya no usamos.Pero al rediseñarlos y reprogramarlos con nuestra versión actual de Alphacam, redujimos los tiempos de ciclo a través de menos operaciones, manteniendo el precio bajo en línea con lo que era hace diez años”.

Él dice que las partes de los satélites son particularmente complejas, algunas de ellas tardan alrededor de 20 horas en programarse, pero Kevin estima que tomaría al menos 50 horas sin Alphacam.

Las máquinas de la compañía actualmente funcionan 18 horas al día, pero parte de su plan de mejora continua incluye ampliar su fábrica de 5500 pies2 en otros 2000 pies2 para albergar máquinas herramienta adicionales.Y es probable que esas nuevas máquinas incluyan un sistema de palets impulsado por Alphacam, para que puedan avanzar a la fabricación sin luces.

Neil Stockwell dice que después de haber usado el software durante muchos años, la empresa se preguntó si se había vuelto complaciente con él y miró otros paquetes en el mercado.“Pero vimos que Alphacam seguía siendo la mejor opción para Leemark”, concluyó.