FK Instrument Co. est spécialisée dans la fabrication de pièces aérospatiales aux tolérances exceptionnellement serrées. Pour maintenir ses marges bénéficiaires, FKI doit être en mesure de produire ces pièces de précision avec rapidité et exactitude.
Le défi
Fabrication de pièces aérospatiales exceptionnelles à tolérance ultra-critique dans des délais très courts.
La solution
Mastercam, le logiciel de CAO/FAO le plus robuste pour les applications d’usinage.
Avantages
- Réseau de représentants Mastercam compétents et expérimentés qui peuvent introduire et expliquer de nouvelles techniques et fonctions.
- Parcours d’outil multiaxes unifié, où les commandes Morph, Parallel, Along Curve et Projection Curve sont toutes facilement accessibles en un seul endroit.
- La bibliothèque d’outils entièrement personnalisable organise toutes les données pertinentes sur les outils de coupe et les porte-outils.
- Parcours d’outils dynamiques tenant compte des stocks, qui optimisent la coupe et protègent les matériaux et les outils.
Détails du projet
FK Instrument Co., Clearwater, FL, is an internationally renowned aerospace manufacturer that has been using multiaxis machining for approximately 15 years. All of the CNC mill, wire, lathe, and multiaxis units in FKI’s shop are powered by Mastercam. FKI’s certified Mastercam Representative, Camtech Engineering Services (Port Orange, FL), keeps both FKI’s CAM suite and programming team up-to-date. The newest addition is a Yasda YBM 8T-TT. The high-speed trunnion-style 5-axis horizontal machining center delivers simultaneous 5-axis conical machining circularity tolerance of 2.8µm. The machine is paired with a Fastems 18-pallet automation system.
L’écrasante majorité des pièces de FKI sont ce que Jeremy Fritchy, ingénieur de fabrication, appelle des pièces à tolérance « ultra-critique », c’est-à-dire des pièces aux tolérances incroyablement serrées qui ne pourraient être réalisées nulle part ailleurs que dans les ateliers multiaxes les plus avancés. « En raison de la taille et des tolérances des pièces, nous étions limités en termes d’outillage », explique M. Fritchy. Heureusement, les parcours d’outils dynamiques de son logiciel ont permis d’utiliser de très petits fraises.
La technologie Dynamic Motion, propre à Mastercam, ne se contente pas de cartographier le matériau à couper ; elle analyse également le processus d’usinage en permanence pendant la coupe. Lorsque le matériau se déforme ou que la taille des copeaux commence à varier, Dynamic ajuste automatiquement les angles, les avances et les vitesses pour maintenir une coupe optimisée. L’un des avantages sur lesquels FKI s’appuie le plus souvent est la capacité de Dynamic à minimiser les pas d’usinage et à engager l’outil de coupe sur toute la longueur de la goujure. Cela permet une meilleure répartition de la chaleur et une usure uniforme de l’outil.
Dynamic toolpaths optimize cutting during machining. Fritchy often uses Dynamic OptiRough with 3D High Speed Raster, a roughing approach powered by Dynamic Motion technology’s characteristic deep step-downs and stock-awareness. Its ability to account for any random material fluctuations is critical when machining frangible or difficult metals, as FKI often does. Since employing OptiRough, Fritchy has noticed consistent chip load, reduced vibration, and faster speeds. He said, “It allows us to use higher feeds and speeds on the high-temperature, low-torque alloys we cut.”
Cutting back cycle time is especially advantageous when running high-priority parts. The updated interface keeps all machine settings and definitions under one tab for ease of access.
He likes to keep track of his tooling, fixtures, and machine data in the software’s fully customizable Tool Library. The FKI team members manually input all of the information for their custom-made tooling and toolholders into the program, but they can also download the tool libraries of outside manufacturers when they need to outsource tooling manufacturing. As they record this information, they can annotate each with their own thoughts. Fritchy also records the feeds and speeds for different materials and machines in his library. “We all share a library and every one of us can see which tools are in which machine,” he said. The data is critical to working as a team, particularly with cutting-edge machines that each have identical stage tooling.
Une fois la programmation du parcours d’outil terminée, Fritchy vérifie son travail. Son module CAO/FAO est équipé d’une puissante simulation in-situ, mais il est aussi facilement associé à des modules additionnels de vérification tiers spécialisés et précis. Fritchy s’appuie souvent uniquement sur les outils Verify, Simulation et Simulation intégrés au système. « C’est le moyen le plus simple pour nous de vérifier que nos parcours d’outils correspondent à ce que nous recherchons », explique-t-il. Les fonctions vérifient les éventuelles collisions, gouges, coupes d’air et erreurs de programmation. S’ils sont détectés, ces problèmes sont immédiatement portés à l’attention du programmeur pour qu’il les corrige.
En bref
- Product Used: Multiaxis, Mill 3D, Lathe, Wire
- Industrie : Aérospatiale
Devis client :
« L’OptiRough dynamique nous permet d’utiliser des avances et des vitesses plus élevées sur les alliages à haute température et à faible couple que nous découpons. »
Jeremy Fritchy, ingénieur de fabrication chez FKI
« Sans ces parcours d’outils avancés dans le logiciel, je ne pense pas qu’un grand nombre de ces pièces seraient même possibles. Le simple fait de pouvoir utiliser les coupes précédentes comme stock pour poursuivre les outils permet de mieux contrôler vos parcours d’outils. »
Jeremy Fritchy, ingénieur de fabrication chez FKI
