Konkurrenskraften inom flyg- och rymdindustrin stärks med CAD/CAM
Flying S, Inc. grundades 2001 av makarna David och Penny Shaw och ligger bara ett stenkast från den gård som har tillhört familjen Shaw sedan 1700-talet. Efter att ha skaffat sig värdefull arbetslivserfarenhet hos Cessna, Scaled Composites och Adam Aircraft återvände makarna Shaw hem till Crawford County, Illinois, 2001 för att starta sitt eget konsultföretag inom flyg- och rymdteknik, Flying S, Inc. Det dröjde inte länge förrän David Shaw kom fram till att han behövde kunna tillverka sina egna designer för att få bättre kontroll över kvalitet och ledtider. Med denna metod kunde Flying S säkra en stadig ström av nya projekt, inklusive några från NASA.
Snabbfakta:
Produkt som används: Fräs, Fräs 3D, Lathe, Multiaxis, Design, Konst, Dynamisk rörelse
Industriell: Verkstad, flyg- och rymdindustri samt försvar
Projektdetaljer:
- Utmaningen: Tillverkning av ett brett sortiment av produkter, inklusive flygplansvingar i kolfiberkomposit, komplicerade formar och bearbetade delar i aluminium och flygplanslegeringar, i en obevakad miljö.
- Lösningen: Mastercam, branschledande CNC-programvara för CAD/CAM-verksamhet.
- Fördelar:
- 5-axliga verktygsbanor för dynamisk fräsning för komplexa geometrier och grovbearbetning: verktygsbanorna körs snabbt och minimerar handarbetet efter bearbetningen.
- Verifieringsfunktionen gör det möjligt för programmerare att granska verktygsbanor före bearbetning, vilket skyddar verktygen och minskar riskerna för verktyget, materialet och verkstaden.
- Productivity+™ gör det möjligt att integrera mätning i processen och detektering av verktygsbrott med hjälp av Renishaw-prober på maskinerna.
- Trimning av kolfiber gör att hundratals delar kan trimmas mekaniskt, vilket sparar timmar av tid.
Under 2012 flyttade Flying S sitt design- och tillverkningsteam på 15 personer till en ny anläggning på andra sidan gatan. En av dem som genomförde den flytten var Peter Bowman, som har gått tillverkningsprogrammet vid det närbelägna Vincennes University och Masters Apprenticeship Program vid Haas Automation-fabriken i Kalifornien. Bowman tog med sig en förtrogenhet med ett brett utbud av Haas CNC-utrustning, en koppling till Vincennes och kunskaper i Mastercam, som används i stor utsträckning både på VU och Flying S.
Sommaren 2016 färdigställdes en utbyggnad av en ny byggnad för att ge teamet mer utrymme att utvecklas och växa – det hade vuxit med mer än 300 procent till cirka 50 personer på bara fem år.
Bowman leder ett team av programmerare/maskinoperatörer som alla skriver program och använder utrustning, så de är väl förtrogna med hur förändringar i programmeringsstrategierna påverkar tillverkningsresultaten. Framgångsrika strategier standardiseras och delas med andra programmerare via verkstadens tillverkningsdatabas, som innehåller tusentals program.
Verkstadsteamet tillbringar mycket tid med att programmera och skära formar som används för att tillverka flygplansskrov av kolfiber för obemannade flygfarkoster (UAV) i kompositmaterial för kommersiella och militära kunder. Dessa friformsformer kan vara komplicerade, med upp till tre till fyra miljoner rader kod, och de kan köras utan uppsikt på CNC-utrustningen i upp till en vecka åt gången. Ofta har teamet till uppgift att producera en av dessa formar varannan dag, vilket kräver effektiva programmeringsfunktioner, tillsammans med tillverkningsstrategier, som optimerar materialavverkningen på maskinen.
Optimeringen börjar med en solid modell. Med programvarans Model Prep-funktion kan programmerarna manipulera soliderna direkt, utan att behöva gå tillbaka till designteamet. “Det eliminerar väntetider och dubbelarbete och gör att arbetet går framåt”, säger Bowman.
Teamet på Flying S förlitar sig i hög grad på verktygsbanor med Dynamic Motion-teknik som hela tiden upprätthåller verktygsleverantörens rekommendationer för spånbelastning för säker och optimal avverkningshastighet. Bowman påpekar att dessa verktygsbanor är enkla att programmera och kopplas till varandra med mjuka övergångar, vilket minimerar handarbetet efter bearbetningen. Verktygsbanorna är så stabila att de utan problem kan användas flera dagar i sträck i obevakad drift. Han berömde också sin Mastercam-återförsäljare ShopWare, Inc. för noggrann redigering av inlägg för att säkerställa att utdata till var och en av de 5-axliga maskinerna är i exakt linje med avsikten med programmen.
Bowman berättar: “När vi till exempel ska göra en stor form använder vi alltid samma verktyg för att grovbearbeta och vi använder alltid samma matningar och hastigheter. Trots att vi kanske har upp till 12 olika personer som skulle kunna programmera just den detaljen använder vi alltid samma process. Vi använder Mastercams verktygsbibliotek i mycket stor utsträckning. De har varit en bra riskreducerare.”
Bowman fortsätter: “Många gånger kör vi faktiskt utan övervakning, till och med på detaljer som vi aldrig kört tidigare. Vi känner oss så trygga med Mastercam att vi kan trycka på ‘cykelstart’ och sätta igång jobbet.” Mer än en tredjedel av de program som skrivs innehåller mätning i processen och detektering av verktygsbrott och fungerar tillsammans med maskinernas Renishaw-prober. Det säger Bowman: “Det är ytterligare ett sätt för våra medarbetare att göra mer med helt obevakade maskiner.”
Han påpekade att majoriteten av de kolfiberdelar som tillverkas för flyg- och racingindustrin trimmas manuellt. Bowman konstaterade: “Jag skrattade nästan när vår CAD/CAM-återförsäljare berättade att vi kunde skapa fleraxliga kantbearbetningsprogram med några knapptryckningar i Mastercam. Jag sa att det måste vi ha och gav honom mitt kreditkort direkt. Idag kan vi bearbeta en komplex UAV-flygkomponent i kolfiber och få den att passa perfekt till en del som vi tillverkade för flera år sedan. Det är inte ovanligt att vi trimmar hundratals delar om dagen med hjälp av både 3-axlig och 5-axlig CNC och Mastercam.”
Offert från kund
“Många gånger kör vi faktiskt utan övervakning, till och med på detaljer som vi aldrig kört förut. Vi känner oss så trygga med Mastercam att vi kan trycka på ‘cykelstart’ och sätta igång jobbet.”
– Peter Bowman, tillverkningsingenjör, Flying S, Inc, Crawford County, Illinois
Återförsäljare offert
“Jag skrattade nästan när vår CAD/CAM-återförsäljare berättade att vi kunde skapa Multiaxis kantbearbetningsprogram med några knapptryckningar i Mastercam. Jag sa att det måste vi ha och gav honom mitt kreditkort på en gång. Idag kan vi bearbeta en komplex UAV-flygkomponent i kolfiber och få den att passa perfekt till en del som vi tillverkade för flera år sedan.”
-Peter Bowman, tillverkningsingenjör, Flying S, Inc, Crawford County, Illinois
Related Articles
Medicinsk formtillverkning med hög precision
Översikt I en värld av tillverkning av medicintekniska produkter, där toleranserna mäts i mikrometer och ytfinishen kan påverka patientsäkerheten, är precision inte bara ett mål - det är en nödvändighet. På SyBridge Technologies anläggning i Saint Petersburg, Florida, är precisionen i full gång. Från elektroder med spetsar som är tunnare…
Tillverkning med människan i fokus: Hur The Gund Company bygger upp kompetens i hela Nordamerika
Gund Company ger medarbetarna i flera nordamerikanska anläggningar möjlighet att utvecklas genom innovativa visuella hanteringssystem och strategiska investeringar i CAM-teknik. Genom att prioritera människor först har de byggt en kultur där arbetarna driver dagliga förbättringar medan programmerarna levererar kvalitetsprogram på ett effektivt sätt - ett bevis på att utmärkt tillverkning…
Gotisk arkitektur Powered by Mastercam
Till ljudet av gregorianska sånger surrar en CNC-maskin med målmedvetenhet. Högt uppe i Wyomings berg bygger karmelitmunkar ett medeltida kloster med sina egna händer. De saknar formell utbildning, men har tagit till sig moderna verktyg och funnit en gudomlig partner i Mastercam.