FK Instrument Co. är specialiserat på tillverkning av flygplansdelar med exceptionellt snäva toleranser. För att behålla vinstmarginalerna måste FKI kunna tillverka dessa precisionsdetaljer snabbt och exakt.
Utmaningen
Tillverkning av exceptionella flygplansdelar med ultrakritiska toleranser inom en snäv tidsram.
Lösningen
Mastercam, den mest robusta CAD/CAM-programvaran för bearbetningsapplikationer.
Fördelar
- Nätverk av kunniga, erfarna Mastercam-representanter som kan introducera och förklara nya tekniker och funktioner.
- Enhetlig Multiaxis verktygsbana, där kommandona Morph, Parallel, Along Curve och Project Curve alla är lättillgängliga på ett och samma ställe.
- Det helt anpassningsbara verktygsbiblioteket organiserar alla relevanta data om skärverktyg och verktygshållare.
- Lagermedvetna Dynamic Motion-verktygsbanor som optimerar skärningen och skyddar material och verktyg.
Projektdetaljer
FK Instrument Co. i Clearwater, FL, är en internationellt känd flygplanstillverkare som har använt sig av Multiaxis-bearbetning i cirka 15 år. Alla CNC-fräsar, Wire, svarvar och Multiaxis-enheter i FKI:s verkstad drivs av Mastercam. FKI:s certifierade Mastercam-representant, Camtech Engineering Services (Port Orange, FL), håller både FKI:s CAM-svit och programmeringsteam uppdaterade. Det nyaste tillskottet är en Yasda YBM 8T-TT. Det 5-axliga horisontella bearbetningscentret med hög hastighet och trunnion-stil ger samtidig 5-axlig konisk bearbetning med en cirkularitetstolerans på 2,8 µm. Maskinen är kopplad till ett Fastems automationssystem med 18 pallar.
Den överväldigande majoriteten av FKI:s detaljer är vad Jeremy Fritchy, tillverkningsingenjör, kallar “ultrakritiska” toleransdetaljer – detaljer med otroligt snäva toleranser som inte kan uppnås någon annanstans än i de mest avancerade Multiaxis-verkstäderna. “På grund av detaljernas storlek och toleranser var vi begränsade när det gällde verktyg”, säger Fritchy. Lyckligtvis gjorde de dynamiska verktygsbanorna i hans programvara det möjligt att använda mycket små pinnfräsar.
Dynamic Motion-tekniken, som är unik för Mastercam, kartlägger inte bara materialet som ska skäras utan analyserar också bearbetningsprocessen kontinuerligt under skärningen. När materialet blir skevt eller spånstorleken börjar variera justerar Dynamic automatiskt vinklar, matningar och hastigheter för att bibehålla en optimerad skärning. En av de fördelar som FKI oftast förlitar sig på är Dynamic’s förmåga att minimera stegförskjutningar och engagera hela skärverktygets flöjtlängd. Detta ger bättre värmefördelning och jämnt verktygsslitage.
Dynamiska verktygsbanor optimerar skärningen under bearbetningen. Fritchy använder ofta Dynamic OptiRough med 3D High Speed Raster, en grovbearbetningsmetod som drivs av Dynamic Motion-teknikens karakteristiska djupa nedtrappningar och lagermedvetenhet. Dess förmåga att ta hänsyn till slumpmässiga materialfluktuationer är avgörande när man bearbetar ömtåliga eller svåra metaller, vilket FKI ofta gör. Sedan Fritchy började använda OptiRough har han märkt av en jämn spånbelastning, minskade vibrationer och högre hastigheter. Han säger: “Det gör att vi kan använda högre matningar och hastigheter på de legeringar med hög temperatur och lågt vridmoment som vi skär i.”
Att korta ner cykeltiden är särskilt fördelaktigt när man kör högprioriterade detaljer. Det uppdaterade gränssnittet håller alla maskininställningar och definitioner under en flik för enkel åtkomst.
Han gillar att hålla reda på sina verktyg, fixturer och maskindata i programmets helt anpassningsbara verktygsbibliotek. FKI:s teammedlemmar matar manuellt in all information om sina specialtillverkade verktyg och verktygshållare i programmet, men de kan också ladda ner verktygsbibliotek från externa tillverkare när de behöver lägga ut verktygstillverkningen på entreprenad. När de registrerar den här informationen kan de kommentera den med sina egna tankar. Fritchy registrerar också matningar och hastigheter för olika material och maskiner i sitt bibliotek. “Vi delar alla på ett bibliotek och var och en av oss kan se vilka verktyg som sitter i vilken maskin”, säger han. Uppgifterna är avgörande för att kunna arbeta som ett team, särskilt med avancerade maskiner som alla har identiska stegverktyg.
När programmeringen av verktygsbanan är klar kontrollerar Fritchy sitt arbete. Hans CAD/CAM-paket är utrustat med kraftfull simulering i systemet, men det är också lätt att koppla ihop med specialiserade, exakta verifieringstillägg från tredje part. Fritchy förlitar sig ofta enbart på de systeminbyggda verktygen Verify, Backplot och Simulation. “Det är det enklaste sättet för oss att verifiera att våra verktygsbanor uppnår det vi söker”, säger han. Funktionerna kontrollerar eventuella kollisioner, spår, luftskärningar och programmeringsmissar. Om sådana problem upptäcks uppmärksammas programmeraren omedelbart på dem och kan åtgärda dem.
Snabba fakta
- Produkt som används: Multiaxis, Fräs 3D, Lathe, Wire
- Industriell verksamhet: Flyg- och rymdindustrin
Citat från kund:
“Dynamic OptiRough gör att vi kan använda högre matningar och hastigheter på de legeringar med hög temperatur och lågt vridmoment som vi skär.”
Jeremy Fritchy, tillverkningsingenjör på FKI
“Utan de avancerade verktygsvägarna i programvaran tror jag inte att många av de här delarna ens skulle vara möjliga. Bara det faktum att man kan använda tidigare skärningar som underlag för fortsatta verktyg ger bättre kontroll över verktygsbanorna.”
Jeremy Fritchy, tillverkningsingenjör på FKI
