藥柱鉆削過程中的溫度仿真分析

李冬陽，徐志剛，白鑫林，王軍義

（1.中國科學院沈陽自動化研究所智能產線與系統研究室，遼寧沈陽 110179；2.東北大學機械工程與自動化學院，遼寧沈陽 110819）

1 引言

藥柱是固體火箭發動機的重要組成成分，通常情況下火箭燃氣發生器內的壓強比較低，固體推進劑在貧氧狀態下燃燒，燃速偏低，不易滿足使用性能要求，需要采用嵌銀絲的方法[1]。為了增大燃面，很大程度上縮短燃面爬升坡段，要求在藥柱端面上沿銀絲方向鉆盲孔[2]。加工過程中的最高溫度是影響加工效率，保證生產安全的關鍵因素，而鉆削溫度主要受主軸轉速，進給速度和環境溫度等因素影響。研究藥柱鉆削過程中的參數對溫度的影響規律和材料特性的溫升規律對指導生產具有重要的意義。

很多學者針對不同材料的鉆削性能進行研究。其中，文獻[3]采用涂層和無涂層的硬質合金刀具對TC4 進行了鉆削研究。文獻[4]研究了可以通過不斷改變刀具幾何參數和切削用量，有效地改變切屑形態及切屑幾何參數。文獻[5]對銑削7075鋁合金時加工條件進一步分析，結論得出在不影響生產的條件下，應采用較高的主軸轉速，較低的進給量、銑削深度和銑削寬度，銑削溫度隨每齒進給量、主軸轉速和銑削寬度升高而變大，對銑削溫度的影響比較小的是銑削深度。文獻[6]提出一種基于薄膜熱電偶的PCB各板層原位鉆削溫度測量方法，而且每層測量得到的數據相對穩定。文獻[7]運用ABAQUS 軟件研究TC4的鉆削過程，并開展實驗進行驗證試驗，結果表明較高的主軸轉速可以提高鉆孔質量。……