为提高加工中心中立柱的静、动刚度及热刚度
提出一种类蜂窝胞元结构
并应用该结构对加工中心的关键部件进行重新设计。首先
针对蜂窝结构在共面方向承载力不足的问题
以传统六边形蜂窝胞元为对象
在外侧构建保护壁
构成类蜂窝结构
力学特性及仿真分析表明
强化后的结构具有更好的比刚度和承载性。其次
将机床立柱结构分为横梁和立柱两部分
将类蜂窝填充结构分别与"米"字形或"井"字形填充结构进行了对比分析
从定性和定量的角度评判方案的优劣。最后
计算了刀具在实际工况下的受力及主轴箱、导轨等处的生热状况
将力载荷和热载荷施加在立柱上
并对重新设计后的立柱进行了静、动力学分析及散热性能分析。结果表明:较"井"字形填充结构
类蜂窝填充结构的立柱质量减小了4.21%
沿z轴的变形下降了39.5%
一阶固有频率提高了29.22%
热稳态时间减少了81.39%。
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