基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)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(yàn)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(hào)班號(hào)指導(dǎo)教師填報(bào)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(xiàng)目總結(jié)報(bào)告要逐項(xiàng)認(rèn)真填寫，填寫內(nèi)容必須實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)?？杖碧幰睢盁o”。二、“起止時(shí)間”填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)間。三、“項(xiàng)目取得成果目錄”按照說明填寫列表，填寫時(shí)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(hào)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(bào)告的電子版請(qǐng)通過機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)上傳，由指導(dǎo)教師在線評(píng)閱。七、此說明頁不得刪除。一、基本信息項(xiàng)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(yàn)研究項(xiàng)目性質(zhì)工程設(shè)計(jì)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、軟件開發(fā)、理論研究、綜合項(xiàng)目來源863計(jì)劃項(xiàng)目信息起止時(shí)間2013年12月9日2014年6月16日姓名丁燁電MAILDY1992HITGMAILCOM項(xiàng)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(jí)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(xiàng)目是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成，提交的材料全部屬實(shí)，遵守學(xué)術(shù)道德規(guī)范，沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的爭議，利用文獻(xiàn)均標(biāo)注出處。項(xiàng)目完成人簽字丁燁項(xiàng)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(xiàng)目針對(duì)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(shí)驗(yàn)的方法獲得電解射流加工對(duì)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(yàn)結(jié)果反饋設(shè)計(jì)并改進(jìn)現(xiàn)有噴射裝置和脈沖電源。二、項(xiàng)目執(zhí)行情況1項(xiàng)目研究工作總結(jié)（8001200字）11項(xiàng)目研究計(jì)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)熱影響區(qū)的去除規(guī)律。項(xiàng)目初期的研究計(jì)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(jì)；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(yàn)；201405201406總結(jié)及補(bǔ)充試驗(yàn)，撰寫論文準(zhǔn)備答辯。至此項(xiàng)目計(jì)劃的完成情況項(xiàng)目執(zhí)行過程中內(nèi)容有所調(diào)整，先進(jìn)行試驗(yàn)，再進(jìn)行脈沖電源的設(shè)計(jì)。但所有試驗(yàn)以及主要設(shè)計(jì)工作已經(jīng)基本完成。12項(xiàng)目完成情況（與預(yù)期計(jì)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(duì)整個(gè)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(jì)，其中包括噴嘴系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工裝夾具、工作臺(tái)和整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及滾珠絲杠的選擇。基本能實(shí)現(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(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有壓力系統(tǒng)能滿足試驗(yàn)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(yàn)，3月初，根據(jù)相關(guān)資料先進(jìn)行了試探性試驗(yàn)，確認(rèn)了后續(xù)試驗(yàn)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(yàn)，由于開始設(shè)計(jì)的加工不夠完美，并且中間存在廢件，故單因素試驗(yàn)的周期較長。單因素試驗(yàn)完成之后，分析試驗(yàn)結(jié)果并調(diào)整了部分試驗(yàn)參數(shù)和試驗(yàn)條件，繼而進(jìn)行了正交試驗(yàn)。兩者的試驗(yàn)結(jié)果都是利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。由于掃描電子顯微鏡的排隊(duì)時(shí)間較長，并且SISTEM噴霧系統(tǒng)出現(xiàn)了一點(diǎn)故障，所以導(dǎo)致試驗(yàn)到4月下旬才基本結(jié)束。5月初，分析了試驗(yàn)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(shí)間以及個(gè)人實(shí)力和設(shè)計(jì)難度后，決定針對(duì)脈沖電源僅進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，即進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，主要闡述各個(gè)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?cè)囼?yàn)方法和試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)，獲得了一些試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。雖沒達(dá)到理想效果，但是為以后試驗(yàn)提供了新思路。之后撰寫畢業(yè)論文和總結(jié)報(bào)告，整理設(shè)計(jì)資料和試驗(yàn)資料，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。2項(xiàng)目的創(chuàng)新與特色（包括所采用的創(chuàng)新方法、手段，項(xiàng)目的研究意義和應(yīng)用價(jià)值等）（600字以內(nèi)）1根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)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(yàn)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(duì)正情況，也方便后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果的觀察檢測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種試驗(yàn)方法合理有效，電解加工與激光加工的邊緣孔對(duì)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(yàn)結(jié)果檢測(cè)，雖然對(duì)熱影響區(qū)的去除效果不佳，但是主要原因在于試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置。因此為后續(xù)的試驗(yàn)提供了可行的試驗(yàn)方案，也為脈沖電源的設(shè)計(jì)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(dòng)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(gè)這樣的氣膜孔。通過進(jìn)行本項(xiàng)目，可以獲得一些試驗(yàn)對(duì)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)?；诒敬螌?shí)驗(yàn)獲得的參數(shù)，結(jié)合噴射裝置的設(shè)計(jì)和脈沖電源的整體設(shè)計(jì)，在后續(xù)到來的飛秒激光器平臺(tái)上進(jìn)一步的試驗(yàn)研究，最終試驗(yàn)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(xiàng)目存檔目錄（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、立項(xiàng)報(bào)告、進(jìn)展報(bào)告、總結(jié)報(bào)告、翻譯、視頻、圖片、圖紙、軟件等）序號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格備注01畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1份44頁02立項(xiàng)報(bào)告1份12頁03進(jìn)展報(bào)告1份21頁04總結(jié)報(bào)告1份7頁05翻譯1份15頁06試驗(yàn)報(bào)告1份15頁07設(shè)計(jì)說明書1份10頁08視頻9個(gè)包括設(shè)計(jì)演示和加工過程09圖片61張10軟件1個(gè)SOLIDWORKS三維設(shè)計(jì)圖4項(xiàng)目實(shí)施過程中的收獲與體會(huì)（項(xiàng)目實(shí)施過程中，進(jìn)行學(xué)習(xí)的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、科研方法等；在工程實(shí)踐、科研素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力方面的提高）（8001200字）在項(xiàng)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(shí)。之后進(jìn)行噴射電解射流裝置的初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中逐漸能夠熟練運(yùn)用該軟件。在對(duì)結(jié)構(gòu)不斷的改進(jìn)過程中，對(duì)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(yàn)要求的噴射裝置設(shè)計(jì)以及整體機(jī)床的搭建設(shè)計(jì)完成之后即進(jìn)行試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，先進(jìn)行試探性試驗(yàn)，大概確定試驗(yàn)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(cè)結(jié)果初步設(shè)定單因素試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)。通過單因素試驗(yàn)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(yàn)方法，有了之前的鋪墊，正交試驗(yàn)進(jìn)行的很順利。正交試驗(yàn)完成之后再利用掃描電鏡觀察結(jié)果，并利用正交試驗(yàn)軟件分析，獲得了各參數(shù)對(duì)熱影響區(qū)和微裂紋的去除規(guī)律，并獲得了最佳試驗(yàn)參數(shù)。之后采用全新的沖刷電解的試驗(yàn)方式，雖然試驗(yàn)結(jié)果不理想，但是也為后續(xù)試驗(yàn)提供了合理的思路分析試驗(yàn)過程和試驗(yàn)過程，對(duì)噴射裝置的設(shè)計(jì)和脈沖電源的設(shè)計(jì)提供了一些參照。通過進(jìn)行試驗(yàn)，學(xué)會(huì)了使用試驗(yàn)儀器和利用掃描電鏡采樣，也明白了合理設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程對(duì)提高試驗(yàn)效率的重要性。并且會(huì)利用現(xiàn)有條件，提出創(chuàng)新試驗(yàn)方案，繼而獲得最佳試驗(yàn)結(jié)果，在工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)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(jì)是一個(gè)較為繁瑣的過程，而僅剩下一個(gè)月的時(shí)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(shí)，進(jìn)行初步的整體設(shè)計(jì)。在查閱了大量資料后，先采用模塊化設(shè)計(jì)，將整個(gè)脈沖電源分為幾個(gè)模塊，主要闡述了各個(gè)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(jì)脈沖電源的過程中，對(duì)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(duì)于機(jī)械的重要性。至此，項(xiàng)目基本完成，通過該項(xiàng)目課題，學(xué)習(xí)了很多的相關(guān)理論知識(shí)，包括SOLIDWORKS軟件、機(jī)床的結(jié)構(gòu)等，并且實(shí)際操作激光器、噴霧系統(tǒng)以及掃描電鏡，對(duì)工程實(shí)踐能力有很大的提高。體會(huì)了創(chuàng)新科研的艱難性，對(duì)自身的科研素養(yǎng)有很大的磨練。在實(shí)驗(yàn)的過程中，能更清晰的感覺到自己所學(xué)知識(shí)付諸于實(shí)踐。在設(shè)計(jì)電源的過程中