複雑な航空宇宙部品をたった 2 つの操作で処理

複雑な航空宇宙部品の製造を専門とする会社は、Alphacam CAD/CAM ソフトウェアを使用して、ヘリコプターの荷掛けフック用の 45 個のハイスペック部品ファミリーの開発をわずか 5 か月で支援しました。

Hawk 8000 Cargo Hook は、現在開発中の次世代 Bell 525 Relentless ヘリコプターに採用されました。

Drallim Aerospace は、8,000 ポンドのペイロードを処理できる必要があるフックの設計を請け負いました。同社はすでにリーマーク・エンジニアリングと多くの製品を共同開発しており、ケーシング、ソレノイド・カバー、頑丈なリンケージ、アセンブリ用のレバー、ピンの製造を同社に打診した。

Leemark は、Mark、Kevin、Neil Stockwell の 3 兄弟によって経営されています。50 年以上前に彼らの父親によって設立され、品質と顧客サービスという家族の精神を今も受け継いでいます。

主にティア 1 航空宇宙企業に精密部品を供給しており、その部品はロッキード・マーティン F-35 ステルス機、サーブ グリペン E 戦闘機、さまざまな軍、警察、民間のヘリコプター、射出座席や人工衛星などの航空機に搭載されています。

ほとんどのコンポーネントは非常に複雑で、ミドルセックス州の工場で 12 台の CNC 工作機械で製造されています。Leemark のディレクター兼制作マネージャーの Neil Stockwell 氏は、これらのマシンのうち 11 台は Alphacam でプログラムされていると説明しています。

ニール氏は次のように述べています。「当社のすべての 3 軸および 5 軸マツウラ マシニング センター、CMZ Y 軸および 2 軸旋盤、および Agie Wire eroder を駆動します。唯一駆動しないのは、会話型ソフトウェアを備えた Spark Erader です。」

同氏によると、ホーク 8000 カーゴ フックのコンポーネントを製造する際、ソフトウェアは方程式の重要な部分であり、主に航空宇宙用アルミニウムと硬化 AMS 5643 アメリカ仕様ステンレス鋼のビレット、および少量のプラスチックから作られました。

ニール氏は次のように付け加えました。「私たちは、ゼロから製品を製造するだけでなく、まるで大量に製造しているかのように生産するという使命を負っていたので、厳しいサイクルタイムが必要でした。航空宇宙産業であるため、すべてのコンポーネントに AS9102 レポートがあり、これはプロセスが密閉されていることを意味し、完全な生産に移行するときに通過する必要のある認定期間はありませんでした。

「当社のハイエンド機械と切削工具の最適化に役立つ Alphacam の組み込み加工戦略のおかげで、5 か月以内にこれらすべてを達成できました。」

Leemark は、カーゴフック用のあらゆる機械加工可能な部品を製造しています。5 軸加工の点で最も複雑なのは、カバーとソレノイド ケースです。しかし、最も正確なのは、フック本体の内部でいくつかの動作を実行するスチールレバーです。

「フライス加工されたコンポーネントの高い割合には、公差 18 ミクロンの穴が付いています」と Neil Stockwell 氏は言います。「旋削加工されたコンポーネントの大部分は、さらに厳しい公差を持っています。」

エンジニアリング ディレクターのケビン ストックウェル氏によると、プログラミング時間は単純な部品の場合は約 30 時間、最も複雑な部品の場合は 15 ～ 20 時間と幅があり、加工サイクル時間は最大 2 時間かかります。同氏は、「当社では波形とトロコイドのフライス加工戦略を採用しているため、サイクルタイムが大幅に節約され、工具寿命が延長されます。」と述べています。

彼のプログラミング プロセスは、STEP モデルをインポートし、部品を加工する最適な方法と、切断中に部品を保持するために必要な余剰材料の量を決定することから始まります。これは、5 軸加工を可能な限り 2 つの操作に制限するという同社の哲学にとって極めて重要です。

ケビンは次のように付け加えました。「私たちは 1 つの面のパーツを保持して、他のすべての面に作業します。次に、2 番目の操作で最終面を加工します。できる限り多くのパーツを 2 つのセットアップに制限します。設計者が航空機に搭載されるあらゆるものの重量を制限しようとするため、今日ではコンポーネントはますます複雑になっています。しかし、Alphacam Advanced Mill の 5 軸機能により、製造できるだけでなく、サイクル タイムとコストも抑えることができます。」

彼は、Alphacam 内で別のモデルを作成することなく、インポートされた STEP ファイルから作業します。ワークプレーン上でプログラミングし、面と平面を選択し、そこから加工するだけです。

同社はエジェクター シート ビジネスにも深く関与しており、最近では多数の新しい複雑なコンポーネントを使用した短リードタイム プロジェクトに取り組んでいます。

そして最近、CAD/CAM ソフトウェアは、サーブ グリペン戦闘機の部品を 10 年にわたって繰り返し注文できる多用途性の別の側面を示しました。

Kevin 氏は次のように述べています。「これらはもともと Alphacam の以前のバージョンでプログラムされており、現在は使用されていないポスト プロセッサを通じて実行されていました。しかし、Alphacam の現行バージョンでそれらを再設計し、再プログラムすることにより、オペレーションを減らしてサイクル時間を短縮し、価格を 10 年前と同程度に抑えました。」

同氏によると、衛星部品は特に複雑で、プログラミングに約20時間かかるものもあるが、アルファカムがなければ少なくとも50時間はかかるだろうとケビン氏は見積もっている。

同社の機械は現在 1 日 18 時間稼働していますが、継続的改善計画の一環として、追加の工作機械を収容するために 5,500 平方フィートの工場をさらに 2,000 平方フィート拡張することが含まれています。そして、これらの新しい機械には、Alphacam を活用したパレット システムが搭載される可能性が高く、製造の自動化を進めることができます。

Neil Stockwell 氏は、長年このソフトウェアを使用してきたため、同社はそのソフトウェアに満足してしまっているのではないかと考え、市場にある他のパッケージも検討したと述べています。「しかし、アルファカムが依然としてリーマークに最適であることがわかりました」と彼は結論付けました。