Finite Element Analysis of a Lightweight Milling Cutter for Metal Additive Manufacturing

Abstract

Předešlá práce se zabývala vhodným způsobem včlenění lattice struktury do těla frézy. Jako nejvýhodnějším řešením bylo vyhodnoceno rozložení lattice struktury do clusterů. Aby bylo docíleno plynulého napojení vzpěr mezi clustery, bylo nutné pozměnit hlavní rozměry základní stavební buňky BCC topologie. Tématem tohoto článku je vytvoření MKP modelu za účelem predikce napěťových stavů a posunutí v těle odlehčené frézy. Statické analýzy potvrzují, že koncept odlehčené frézy splňuje požadavky na pevnost, i když její tuhost nedosahuje hodnot plného ekvivalentu. Dle analýz by mohla být lokální tuhost zlepšena variabilním průměrem vzpěr struktury nebo použitím jiného typu struktury v kritických oblastech, zejména v oblasti spojení lattice struktury a obálkou frézy. Pro analýzy a vytvoření modelu byl použit software HyperWorks s OptiStructem.