基于項目學(xué)習(xí)的畢業(yè)設(shè)計項目總結(jié)報告題目噴射電解射流去除激光加工表面熱影響區(qū)的試驗研究院（系）機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)飛行器制造工程學(xué)生學(xué)號班號指導(dǎo)教師填報日期2014年06月15日哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2014年06月說明一、項目總結(jié)報告要逐項認(rèn)真填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)?？杖碧幰睢盁o”。二、“起止時間”填寫畢業(yè)設(shè)計項目進(jìn)行時間。三、“項目取得成果目錄”按照說明填寫列表，填寫時刪掉“成果說明”，填寫的成果必須提交紙質(zhì)和電子存檔。四、格式要求表格中的字體為小四號宋體，12倍行距。五、材料規(guī)格用A4紙打印，左側(cè)裝訂，統(tǒng)一交所在院（系）保存，以備檢查。六、報告的電子版請通過機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計管理系統(tǒng)上傳，由指導(dǎo)教師在線評閱。七、此說明頁不得刪除。一、基本信息項目名稱噴射電解射流去除激光加工表面熱影響區(qū)的試驗研究項目性質(zhì)工程設(shè)計、科學(xué)實驗、軟件開發(fā)、理論研究、綜合項目來源863計劃項目信息起止時間2013年12月9日2014年6月16日姓名丁燁電MAILDY1992HITGMAILCOM項目完成人院系機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)飛行器制造工程班級1008301姓名職稱單位電話EMAIL楊立軍副教授機(jī)電工程學(xué)LJTJHITEDUCN指導(dǎo)教師聲明本項目是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成，提交的材料全部屬實，遵守學(xué)術(shù)道德規(guī)范，沒有知識產(chǎn)權(quán)方面的爭議，利用文獻(xiàn)均標(biāo)注出處。項目完成人簽字丁燁項目研究摘要（限200字）激光加工技術(shù)目前已在工程技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。由于常規(guī)激光加工利用的是熱效應(yīng)，因此不可避免的在加工表面形成熱影響區(qū)和微裂紋。本項目針對金屬材料激光加工后表面的熱影響區(qū)和微裂紋，采用噴射電解射流再加工的新方法。在使用現(xiàn)有噴射電解射流裝置和電解脈沖電源的基礎(chǔ)上，通過實驗的方法獲得電解射流加工對激光加工后表面存在的熱影響區(qū)和微裂紋的去除規(guī)律，并且根據(jù)試驗結(jié)果反饋設(shè)計并改進(jìn)現(xiàn)有噴射裝置和脈沖電源。二、項目執(zhí)行情況1項目研究工作總結(jié)（8001200字）11項目研究計劃的執(zhí)行情況課題主要研究內(nèi)容包括（1）噴射電解射流裝置的研制研制涵蓋射流發(fā)射壓力系統(tǒng)、射流噴嘴系統(tǒng)在內(nèi)的噴射電解射流裝置。（2）噴射電解脈沖電源研制針對激光加工后表面噴射電解射流加工研制噴射電解電源。（3）噴射電解射流去除激光加工表面熱影響區(qū)的實驗研究獲得噴射電解射流壓力、流速、電解電壓、電解電流等參數(shù)對熱影響區(qū)的去除規(guī)律。項目初期的研究計劃為201312201401查找資料，準(zhǔn)備開題，進(jìn)行噴射電解射流裝置設(shè)計；201301201403進(jìn)行噴射電解射流脈沖電源的研制；201404201405進(jìn)行噴射電解射流去除激光加工表面熱影響區(qū)的試驗；201405201406總結(jié)及補(bǔ)充試驗，撰寫論文準(zhǔn)備答辯。至此項目計劃的完成情況項目執(zhí)行過程中內(nèi)容有所調(diào)整，先進(jìn)行試驗，再進(jìn)行脈沖電源的設(shè)計。但所有試驗以及主要設(shè)計工作已經(jīng)基本完成。12項目完成情況（與預(yù)期計劃和目標(biāo)比較，說明完成情況和存在的問題等）開題階段，主要收集了國內(nèi)外和本課題有關(guān)的一些資料，對整個課題有了較為明確的認(rèn)知。之后在2月份，在楊老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了噴射電解射流裝置的設(shè)計，其中包括噴嘴系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工裝夾具、工作臺和整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及滾珠絲杠的選擇?；灸軐崿F(xiàn)大平板工件在一定角度下進(jìn)行電解射流加工此外，由于實驗室現(xiàn)有壓力系統(tǒng)能滿足試驗需要，所以不需要研制新的壓力系統(tǒng)。之后和楊老師進(jìn)行討論后，決定先利用現(xiàn)有噴射裝置、壓力系統(tǒng)和脈沖電源進(jìn)行試驗，3月初，根據(jù)相關(guān)資料先進(jìn)行了試探性試驗，確認(rèn)了后續(xù)試驗的工藝方案；之后在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行單因素試驗，由于開始設(shè)計的加工不夠完美，并且中間存在廢件，故單因素試驗的周期較長。單因素試驗完成之后，分析試驗結(jié)果并調(diào)整了部分試驗參數(shù)和試驗條件，繼而進(jìn)行了正交試驗。兩者的試驗結(jié)果都是利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀測。由于掃描電子顯微鏡的排隊時間較長，并且SISTEM噴霧系統(tǒng)出現(xiàn)了一點故障，所以導(dǎo)致試驗到4月下旬才基本結(jié)束。5月初，分析了試驗結(jié)果，確定了脈沖電源的參數(shù)設(shè)置和具體要求。在審視了剩余時間以及個人實力和設(shè)計難度后，決定針對脈沖電源僅進(jìn)行整體設(shè)計，即進(jìn)行模塊化設(shè)計，主要闡述各個模塊的具體功能和工作流程，電子電工器件的選擇以及電路的搭建有待于后續(xù)進(jìn)行。5月下旬到6月初，在和楊老師進(jìn)行討論了之后，決定改變試驗方法和試驗參數(shù)，進(jìn)行補(bǔ)充試驗，獲得了一些試驗經(jīng)驗。雖沒達(dá)到理想效果，但是為以后試驗提供了新思路。之后撰寫畢業(yè)論文和總結(jié)報告，整理設(shè)計資料和試驗資料，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。2項目的創(chuàng)新與特色（包括所采用的創(chuàng)新方法、手段，項目的研究意義和應(yīng)用價值等）（600字以內(nèi)）1根據(jù)現(xiàn)有試驗條件，采取“離線”加工的方式，將激光加工與電解射流加工分開進(jìn)行，這樣兩者的加工質(zhì)量都能得到保證，可以獲得合理的試驗參數(shù)。2改變以往在工件中心打孔的方式，采取先打磨工件邊緣繼而在邊緣打孔，這樣既方便觀察電解加工的對正情況，也方便后續(xù)試驗結(jié)果的觀察檢測。試驗結(jié)果表明，這種試驗方法合理有效，電解加工與激光加工的邊緣孔對正情況良好。3嘗試了沖刷電解的方式，即利用激光切一條邊，繼而用電解液來回沖刷電解。經(jīng)過試驗結(jié)果檢測，雖然對熱影響區(qū)的去除效果不佳，但是主要原因在于試驗參數(shù)設(shè)置。因此為后續(xù)的試驗提供了可行的試驗方案，也為脈沖電源的設(shè)計提供了參數(shù)可調(diào)范圍。（4）由于常規(guī)激光加工利用的是熱效應(yīng)，因此不可避免的在加工表面形成熱影響區(qū)和微裂紋。目前許多精密部件如發(fā)動機(jī)熱端部件的冷卻結(jié)構(gòu)，一般采用葉片氣膜孔，其孔徑一般為0208MM，空間角度復(fù)雜，要求具有較高的表面質(zhì)量和較小的表面再鑄層，每片葉片有數(shù)十至數(shù)百個這樣的氣膜孔。通過進(jìn)行本項目，可以獲得一些試驗對熱影響區(qū)和微裂紋的去除規(guī)律，并且通過獲得了小孔電解加工的合理參數(shù)。基于本次實驗獲得的參數(shù)，結(jié)合噴射裝置的設(shè)計和脈沖電源的整體設(shè)計，在后續(xù)到來的飛秒激光器平臺上進(jìn)一步的試驗研究，最終試驗結(jié)果可以運(yùn)用到提高精密部件激光加工表面的加工質(zhì)量上。3項目存檔目錄（包括畢業(yè)設(shè)計論文、立項報告、進(jìn)展報告、總結(jié)報告、翻譯、視頻、圖片、圖紙、軟件等）序號名稱數(shù)量規(guī)格備注01畢業(yè)設(shè)計論文1份44頁02立項報告1份12頁03進(jìn)展報告1份21頁04總結(jié)報告1份7頁05翻譯1份15頁06試驗報告1份15頁07設(shè)計說明書1份10頁08視頻9個包括設(shè)計演示和加工過程09圖片61張10軟件1個SOLIDWORKS三維設(shè)計圖4項目實施過程中的收獲與體會（項目實施過程中，進(jìn)行學(xué)習(xí)的理論知識、實驗技能、科研方法等；在工程實踐、科研素養(yǎng)、創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力方面的提高）（8001200字）在項目進(jìn)行的初期，我查閱了關(guān)于SOLIDWORKS軟件的資料，并且學(xué)習(xí)了機(jī)床結(jié)構(gòu)、流體力學(xué)和密封的相關(guān)知識。之后進(jìn)行噴射電解射流裝置的初步設(shè)計，設(shè)計過程中逐漸能夠熟練運(yùn)用該軟件。在對結(jié)構(gòu)不斷的改進(jìn)過程中，對零部件的布置和機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化有了一定了解。最終完成了能滿足試驗要求的噴射裝置設(shè)計以及整體機(jī)床的搭建設(shè)計完成之后即進(jìn)行試驗的準(zhǔn)備工作，先進(jìn)行試探性試驗，大概確定試驗的工藝流程，并熟悉使用LUMINICS公司的脈沖激光器和SISTEM噴霧系統(tǒng)，并根據(jù)掃描電鏡檢測結(jié)果初步設(shè)定單因素試驗的試驗參數(shù)。通過單因素試驗發(fā)現(xiàn)了一些問題。經(jīng)過分析考慮決定改變工藝流程和試驗方法，有了之前的鋪墊，正交試驗進(jìn)行的很順利。正交試驗完成之后再利用掃描電鏡觀察結(jié)果，并利用正交試驗軟件分析，獲得了各參數(shù)對熱影響區(qū)和微裂紋的去除規(guī)律，并獲得了最佳試驗參數(shù)。之后采用全新的沖刷電解的試驗方式，雖然試驗結(jié)果不理想，但是也為后續(xù)試驗提供了合理的思路分析試驗過程和試驗過程，對噴射裝置的設(shè)計和脈沖電源的設(shè)計提供了一些參照。通過進(jìn)行試驗，學(xué)會了使用試驗儀器和利用掃描電鏡采樣，也明白了合理設(shè)計試驗流程對提高試驗效率的重要性。并且會利用現(xiàn)有條件，提出創(chuàng)新試驗方案，繼而獲得最佳試驗結(jié)果，在工程實踐能力和創(chuàng)新意識上有了很大提高。查閱一些資料后發(fā)現(xiàn)，脈沖電源的設(shè)計是一個較為繁瑣的過程，而僅剩下一個月的時間，在和楊老師討論之后，決定先學(xué)習(xí)脈沖電源的相關(guān)知識，進(jìn)行初步的整體設(shè)計。在查閱了大量資料后，先采用模塊化設(shè)計，將整個脈沖電源分為幾個模塊，主要闡述了各個模塊的功能和工作流程。至于電子電工器件的選擇和電路的搭建，有待于以后繼續(xù)進(jìn)行。在熟悉并整體設(shè)計脈沖電源的過程中，對單片機(jī)和CPLD的功能以及電路的整體結(jié)構(gòu)有了較為明確的認(rèn)知，了解了電子技術(shù)對于機(jī)械的重要性。至此，項目基本完成，通過該項目課題，學(xué)習(xí)了很多的相關(guān)理論知識，包括SOLIDWORKS軟件、機(jī)床的結(jié)構(gòu)等，并且實際操作激光器、噴霧系統(tǒng)以及掃描電鏡，對工程實踐能力有很大的提高。體會了創(chuàng)新科研的艱難性，對自身的科研素養(yǎng)有很大的磨練。在實驗的過程中，能更清晰的感覺到自己所學(xué)知識付諸于實踐。在設(shè)計電源的過程中