2133 M7130平面磨床液壓系統(tǒng)設計

2133 M7130平面磨床液壓系統(tǒng)設計,m7130,平面磨床,液壓,系統(tǒng),設計 XXXXXX畢業(yè)設計說明書題 目：M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號： XXXXXX6 姓 名： XXXXXX 指導教師： XXXXXX（副教授） 完成日期： 2012 年 5 月 25 日 XXXXXX 畢業(yè)論文（設計）鑒定意見學號： 200893326 姓名： XXXXXX 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 頁 圖 表 2.5 張論文（設計）題目： M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設計 內容提要：液壓系統(tǒng)是由很多元器件組成，元器件的選擇要根據(jù)液壓系統(tǒng)的性能指標進行選擇。閥的規(guī)格用閥進、出油口的名義通徑 表示，單位為 mm。目前仍在使用的某些按舊標準生產(chǎn)的閥，其性能參數(shù)主要有額定壓力、額定流量、額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量等數(shù)值參數(shù)。閥類元件的規(guī)格應按閥所在的回路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量從產(chǎn)品樣本上選定。選用閥類元件時應考慮其結構形式、特性、壓力等級、連接方式、集成方式及操縱方式等。選擇壓力控制閥時，應考慮壓力閥的壓力調節(jié)范圍、流量范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度進和平穩(wěn)度等。特別是溢流閥的額定流量必須滿足液壓泵最大流量的要求。選擇流量控制閥時，應考慮流量閥的流量調節(jié)范圍、流量——壓力特性、最小穩(wěn)定流量、壓力補償要求或溫度補償要求，對濾油器過濾精度的要求，閥進、出口壓差大小及閥內泄漏的大小等。 本論文主要 M7130 磨床液壓系統(tǒng)進行設計。液壓傳遞具有傳動平穩(wěn)、慣性小、動作靈敏、容易實現(xiàn)無級調速、承載能力大、易于實現(xiàn)過載保護、液壓元件能夠自動潤滑、容易實現(xiàn)復雜的動作等優(yōu)點。液壓傳動已廣泛應用于機床上。液壓系統(tǒng)已成為機床設備中最關鍵的部分之一。本文研究的是液壓傳動系統(tǒng)，液壓傳動系統(tǒng)的設計需要與主機的總體設計同時進行。設計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng) 。 指導教師評語指導教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日XXXXXX畢業(yè)論文（設計）評閱表學號 XXXXXX6 姓名 李 斌 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設計 評價項目 評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價該生選題符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；立論正確，論述充分，結構嚴謹合理；設計、計算、分析處理科學；圖表圖紙完備、整潔、正確，引文規(guī)范；體現(xiàn)該生具有一定的查閱文獻、綜合歸納資料的能力和有綜合運用知識的能力，以及一定的設計研究能力。評閱人： 2012 年 5 月 28 日目 錄第 1 章 緒 論 ......................................................11.1 液壓傳動的特點 ...............................................11.2 M7130 平面磨床的工作特點 .....................................21.3 液壓傳動在 M7130 磨床中的應用 .................................2第 2 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計步驟及要求 ................42.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計步驟 .............................52.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計要求 .............................5第 3 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點 ...............73.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理 .............................73.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的特點 ................................11第 4 章 基本方案的制定和液壓系統(tǒng)圖的繪制 ....................124.1 制定液壓系統(tǒng)的基本方案 ......................................124.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 ..............................................13第 5 章 液壓系統(tǒng)各個液壓元件的計算及選擇 ....................155.1 液壓系統(tǒng)的工況分析 ..........................................155.2 選擇液壓元件 ................................................175.2.1 液壓泵 ..................................................175.2.2 閥類元件及輔助元件的選擇 ................................185.2.3 油管 ....................................................195.2.4 密封件的選擇 ............................................20第 6 章 總結 ......................................................22致 謝 .............................................................23參考文獻 .........................................................24附錄：譯文及原件 ................................................25M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)設計摘要：本論文主要 M7130 磨床液壓系統(tǒng)進行設計。液壓傳遞具有傳動平穩(wěn)、慣性小、動作靈敏、容易實現(xiàn)無級調速、承載能力大、易于實現(xiàn)過載保護、液壓元件能夠自動潤滑、容易實現(xiàn)復雜的動作等優(yōu)點。液壓傳動已廣泛應用于機床上。液壓系統(tǒng)已成為機床設備中最關鍵的部分之一。本文研究的是液壓傳動系統(tǒng)，液壓傳動系統(tǒng)的設計需要與主機的總體設計同時進行。設計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。關鍵詞：M7130 平面磨床；液壓系統(tǒng)；設計Hydraulic System of M7130 Surface Grinder’design Abstract: this thesis mainly M7130 desige grinder hydraulic system. Hydraulic transmission has smooth transmission, inertia small, action quick, easy to realize stepless speed regulation, carrying capacity, easy to achieve overload protection, hydraulic components can automatic lubrication and easy to implement complex action, etc. Hydraulic transmission has been widely used in machine tools. Hydraulic system has become the most key machine tool equipment of part one. This paper studies the hydraulic transmission system, hydraulic transmission system design need and the host of the overall design simultaneously. When the design, must from actual conditions, organic combination of all kinds of transmission form, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design a simple structure, reliable operation, high efficiency, low cost, simple operation, convenient maintenance hydraulic drive system.Key words: M7130 surface grinder; Hydraulic system; Design1第 1 章 緒 論1.1 液壓傳動的特點液壓技術自 18 世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，已有 300 年的歷史了，但其真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后 50 余年的時間內，戰(zhàn)后液壓技術迅速向民用工業(yè)，在機床，工程機械，農(nóng)業(yè)機械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。本世紀 60 年代以來，隨著原子能，空間技術，計算機技術的發(fā)展，液壓技術得到了很大的發(fā)展，并已滲透到各個工業(yè)領域中。液壓傳動與一般機械傳動比較有明顯優(yōu)點：1）傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動進行傳動。油液有吸振能力，在油路中還可以設置液壓緩沖裝置，故不像機械機構因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向；因此它廣泛地應用在要求傳動平穩(wěn)的機械上，例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動。2）質量輕體積小 液壓傳動與機械、電力等傳動方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質量可以減少很多，因此慣性小、動作靈敏；這對液壓仿形、液壓自動控制和要求減輕質量的機器來說，是特別重要的。例如我國生產(chǎn)的1m3 挖掘機在采用液壓傳動后，比采用機械傳動時的質量減輕了 1t。3）承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉矩，因此廣泛用于壓制機、隧道掘進機、萬噸輪船操舵機和萬噸水壓機等。4）容易實現(xiàn)無級調速 在液壓傳動中，調節(jié)液體的流量就可實現(xiàn)無級凋速，并且凋速范圍很大，可達 2000：1，很容易獲得極低的速度。5）易于實現(xiàn)過載保護 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。6）液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質，使液壓傳動裝置能自動潤滑，因此元件的使用壽命較長。7）容易實現(xiàn)復雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復雜的機械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī)則形狀的零件．8）簡化機構 采用液壓傳動可大大地簡化機械結構，從而減少了機械零部件數(shù)目。9）便于實現(xiàn)自動化 液壓系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是非常容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。目前，液壓傳動在2組合機床和自動線上應用得很普遍。10）便于實現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實現(xiàn)系列比、標準化和通用化．也易于設計和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn)，從而可提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質量、降低成本。當然什么事物有其優(yōu)點必有其缺點：1）液壓元件制造精度要求高 由于元件的技術要求高和裝配比較困難，使用維護比較嚴格。2）實現(xiàn)定比傳動困難 液壓傳動是以液壓油為工作介質，在相對運動表面間不可避免的要有泄漏，同時油液也不是絕對不可壓縮的。因此不宜應用在在傳動比要求嚴格的場合，例如螺紋和齒輪加工機床的傳動系統(tǒng)。3）油液受溫度的影響 由于油的粘度隨溫度的改變而改變，故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。4)不適宜遠距離輸送動力 由于采用油管傳輸壓力油，壓力損失較大，故不宜遠距離輸送動力。5）油液中混入空氣易影響工作性能 油液中混入空氣后，容易引起爬行、振動和噪聲，使系統(tǒng)的工作性能受到影響。6）油液容易污染 油液污染后，會影響系統(tǒng)工作的可靠性。7）發(fā)生故障不易檢查和排除。1.2 M7130 平面磨床的工作特點本磨床以砂輪周邊或側面磨削工件的平面，工件可以固定在工作臺的上面或吸牢在電吸盤上，其材質可以是鋼、鑄鐵或有色金屬。機床工作臺的縱向運動和磨頭的橫向運動都是用液壓傳動，無極調速。磨頭的橫向運動亦可用手動操作。磨頭在垂直方向除手動進給外，還配有機動快速升降機構，能減輕勞動強度，提高工作效率。磨頭的垂直和橫向導軌都黏貼在聚四氟乙烯軟帶，耐磨性好，能耗低，靈敏度搞。機床運動平穩(wěn)，精度好，性能可靠，噪音低，特別適合于機械的金屬工件平面的磨削加工。1.3 液壓傳動在 M7130 磨床中的應用由于液壓傳動具有很多機械傳動無法比擬的優(yōu)勢，所以液壓傳動在各種機床床上得到了廣泛的應用。M7130 平面磨床上廣泛采用液壓傳動技術，使磨床的各種性能指標得到了較大提高，極大的提高了加工效率減小了勞動強度。在工作臺要往復運動，砂輪架的快進和快退，砂輪架的周期進給等等磨床工作運動程序中，液壓傳動是最好的選擇，它既能保證平穩(wěn)快速的完成所要求的運動，并且動作迅速有力、運動精確易控制。特別是連續(xù)要完成多個動作的3情況下，由于慣性小，液壓傳動能做到運動銜接到位。為了保證磨削精度和提高工效，液壓系統(tǒng)要滿足以下要求：1）運動的平穩(wěn)性 傳動應平穩(wěn)低速（V30m/min）無沖擊：2）制動與起步平穩(wěn)及較高的換向精度 為防止慣性引起的沖擊影響機床磨削精度和表面光潔度，工作臺的制動和啟動應平穩(wěn)。3）端點停留時間應短 平面磨床幾乎等于零，內外磨床應能調整，一般為0～5s；4）微動抖動功能 內外磨床在磨削較短的工件時，為提高表面光潔度，磨削效率和砂輪耐用度，工作臺應能作每分鐘約 100 次以上的短距離往復運動；5) 較低系統(tǒng)溫升 為盡量減少的機床床身的熱變形，而對液壓系統(tǒng)的溫升要求較嚴。一般不超過 10～20 攝氏度，個別高精度磨床在 5 攝氏度以下。精度再高則需保持恒溫；在磨床液壓系統(tǒng)由動力部分，控制部分，執(zhí)行部分和輔助部分四部分組成。其中除采用一般液壓元件外，為了結構緊湊和操作方便，根據(jù)系統(tǒng)的共性，將實現(xiàn)工作臺往復運動的開停，換向，調速，進給方式的選擇和進給量的調節(jié)等控制閥集中在一個箱體中，構成所謂的液壓操縱箱。在磨床液壓系統(tǒng)中存在的缺陷，如振動，噪聲，爬行，液壓沖擊，動作錯亂，換向精度低，啟動時有突然沖程，換向時沖擊量大，換向是有死點以及換向起步遲緩等。嚴重影響機床磨削性能。這些故障除使用調整不當外，不少是由于原系統(tǒng)結構設計不夠合理和制造質量差造成的。液壓系統(tǒng)的工作性能在很大程度上決定整個機床的質量，因此液壓操縱箱被認為是磨床的心臟。4第 2 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計步驟及要求平面磨床可分為四類：臥軸矩臺式，立軸圓臺式，立軸矩臺式和臥軸圓臺式。它們的加工方式如圖 2.1 中 a,b,c,d 所示。圖中，主運動為砂輪的旋轉運動 ，矩臺的直線往復運動或圓臺的回轉運動 是進給運動。當用輪緣n砂 f縱磨削時，砂輪寬度小于工件寬度，個臥軸磨床還應該有軸向進給運動 。f橫矩臺的橫向進給運動是間歇運動，在 的兩端進行。圓臺的 是連續(xù)運f縱 橫動， 是周期的切入運動。f切圖 2.1 平面磨床加工示意圖液壓傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓傳動系統(tǒng)的設計要同主機的總體設計同時進行。著手設計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設計出結構簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。M7130 磨床是立軸矩臺式磨床，其外形圖如下圖所示。此磨床主軸通常是用內裝是異步電動機直接帶動的。電動機軸就是主軸，電動機的定子就裝在砂輪架的殼體內。這臺機床的液壓系統(tǒng)的性能如下：1. 實現(xiàn)工作臺的往復運動 M7130 平面磨床的工作臺往復運動的最高速度27m/min，而且通常都希望在最高速度下運行，以利于提高生產(chǎn)率；但是郵寄機床的冷卻系統(tǒng)較差，磨削面積較大時過高的工作速度容易燒傷磨削表面能。此外，磨削 T 型槽時亦需用較低的工進速度，因此這臺機床工作臺速度仍能在較大范圍內進行調節(jié)。一般說來，這種磨床工作臺的換向頻率較高，換向時間較短，要求較高的換向平穩(wěn)性。工作臺的手搖機構應與液壓機構互鎖。52. 實現(xiàn)砂輪架的橫向斷續(xù)或連續(xù)進給運動 為了提高磨削效率，此磨床砂輪架的橫向進給動作能在工作臺換向瞬間完成。砂輪的橫向連續(xù)進給提供修正砂輪和調正砂輪與工件之間相對位置之用。為了保證砂輪的修正質量，橫向連續(xù)進給速度能調得很小，且能保持穩(wěn)定。砂輪架的手動和液動進給也能實現(xiàn)互鎖。3. 保證磨床主軸承，導軌等處都能獲得良好的潤滑。2.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計步驟液壓系統(tǒng)的設計步驟并無嚴格的順序，各步驟間往往要相互穿插進行。一般來說，在明確設計要求之后，大致按如下步驟進行。1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；2）進行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)；3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；4）選擇液壓元件；5）液壓系統(tǒng)的性能驗算。2.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的設計要求6設計要求是進行每項工程設計的依據(jù)。在制定基本方案并進一步著手液壓系統(tǒng)各部分設計之前，必須把設計要求以及與該設計內容有關的其他方面了解清楚。1）主機的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等；2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動作，動作順序及彼此聯(lián)鎖關系如何；3）液壓驅動機構的運動形式，運動速度；4）各動作機構的載荷大小及其性質；5）對調速范圍、運動平穩(wěn)性、轉換精度等性能方面的要求；6）自動化程序、操作控制方式的要求；7）對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求；8）對效率、成本等方面的要求。7第 3 章 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理和特點M7130 平面磨床液壓操縱箱的性能應滿足下面各點：1） 實現(xiàn)工作臺的往復運動，運動速度可實現(xiàn)無極調節(jié)；2） 磨頭橫向進給運動在工作臺換向瞬間完成；3） 機床停歇是，液壓系統(tǒng)卸載；4） 工作臺有手動機構是，應保證手動和液動機構互鎖；5） 磨頭手動進給與自動進給互鎖；6） 磨頭可以連續(xù)進給；7） 工作臺換向應該平穩(wěn)。3.1 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的工作原理在 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)圖可見,這個系統(tǒng)利用工作臺擋塊和先導閥撥桿可以連續(xù)地實現(xiàn)工作臺的往復運動和砂輪架的間隙自動進給運動,其工作情況如下。液壓系統(tǒng)工作原理工作臺往復運動工作臺換向過程砂輪架的快進快退砂輪架的周期進給工作臺液動手動互鎖尾架頂尖的退出機床的潤滑壓力的測量1. 工作臺往復運動在液壓系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，當開停閥處于右位時，先導閥都處于右端位置，工作臺向右運動，主油路的油液流動情況為：此工作臺的工作壓力大約為 5Mpa，該液壓系統(tǒng)由葉片泵，單螺桿活塞液壓缸和液壓元件組成。在機電液聯(lián)合控制下能實現(xiàn)的工作循環(huán)是：快進→工進→死擋鐵停留→快退→原位停止。此液壓系統(tǒng)速度換接平穩(wěn)，進給速度可調且穩(wěn)定，功率利用合理，系統(tǒng)效率較高，發(fā)熱少。其工作情況如下：1）快進按下啟動按鈕，是電磁鐵 1YA 得電吸合，先導電磁閥 11 左位接入系統(tǒng)，限8壓式變量葉片泵 14 輸出的壓力油經(jīng)先導電磁閥進入液動換向閥 12 的左端油腔，液動換向閥的右端油腔經(jīng)節(jié)流器 16 和先導電磁閥的左位回油箱。液動換向閥左位接入系統(tǒng)工作，油路為：進油路：過濾器→泵 14→單向閥 13→液動換向閥 12 左位→行程閥 8→液壓缸 7 腔。回油路：液壓缸 7 腔→液動換向閥 12→左位單向閥 3→行程閥 8→液壓缸左腔。此液壓系統(tǒng)功能，由于工作臺空載，系統(tǒng)工作壓力低，使液壓控制順序閥2 關閉，液壓缸實現(xiàn)差動連接，根據(jù)限壓式變量葉片泵的特性，這時泵有最大流量，所以工作臺向左快進。2）工進當快進到指定位置時，工作臺上的擋鐵壓下行程閥，切斷原來進入液壓缸無桿腔快速運動的油路。此時電磁換向閥的電磁鐵 3YA 處于斷電狀態(tài)，壓力油只能經(jīng)過調速閥 4 和電磁換向閥 9 的右位進入液壓缸左腔，由于油液要經(jīng)過調速閥 4 而使系統(tǒng)壓力升高，是限壓式變量葉片泵的流量減少，一直到與調速閥4 所通過的流量相同為止，此時進入液壓缸無桿腔的流量由調速閥 4 開口大小決定；同時打開液控順序閥 2，使液壓缸右腔的油液通過液控順序閥，背壓閥1 流回油箱。其油路為：進油路：過濾器→泵 14→單向閥 13→液動換向閥 12 左位→調速閥 4→電磁換向閥 9 右位→液壓缸 7 腔左位?；赜吐罚阂簤焊?7 右腔→液動換向閥 12 左位→液控順序閥 2→背壓閥 1→油箱。 3）死擋鐵停留當工作臺完成工作進給后，碰上死檔鐵，工作臺停止運動，是液壓缸左腔壓力升高，當壓力升高到根據(jù)工藝要求的壓力繼電器 5 的調定值時，壓力繼電器發(fā)出信號給時間繼電器，是工作臺在死擋鐵停留一定時間后在開始下一動作。停留時間由時間繼電器來調定。設置工作臺死擋鐵停留主要是滿足加工零件的加工精度要求。4）快退工作臺停留時間結束后，時間繼電器發(fā)出工作臺快速后退的信號，使電磁鐵 1YA 斷電，2YA 通電，先導電磁閥右位接入系統(tǒng)，液動換向閥右位也接入系統(tǒng)。由于工作臺快退時負載小，系統(tǒng)壓力低，使限壓式變量葉片泵的供油自動恢復到最大，工作臺快速退回，其油路為;進油路：過濾器→泵 14→單向閥 13→液動換向閥 12 左位→調速閥 4→液9壓缸 7 腔左位。回油路：液壓缸 7 左腔→單向閥 6→液動換向閥 12 右位→油箱。 5）原位停止工作臺快速退回到原位，擋塊壓下行程開關，發(fā)出信號，是電磁鐵1Ya，2YA，3YA 全部斷電，先導電磁閥 11 和液動換向閥 12 處在中位，工作臺停止運動。此時的液壓泵輸出的液壓油經(jīng)單向閥 13 和液動換向閥 12 中位流回油箱，在低壓下卸載。圖 2.1 工作臺液壓系統(tǒng)原理圖2. 砂輪架的快進快退運動砂輪架的快進快退運動由快動閥操縱，由快動缸來實現(xiàn)。在系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，快動閥右位接入系統(tǒng)，砂輪架快速前進到其最前端位置，快進的終點位置是靠活塞與缸蓋的接觸來保證的，為了防止砂輪架在快速運動終點處引起沖擊和提高快進運動的重復位置精度，快動缸的兩端設有緩沖裝置，并設有抵住砂輪架的閘缸，用以消除絲杠和螺母間的間隙?？靹娱y左位接入系統(tǒng)時，砂輪架快速后退帶其最后端位置。10圖 2.2 砂輪架液壓原理圖4. 砂輪架的周期進給運動砂輪架的周期進給運動由進給閥操縱，由砂輪架進給缸通過其活塞上的撥爪棘輪、齒輪、絲杠螺母等傳動副來實現(xiàn)。砂輪架的周期進給運動可以在工件左端停留時進行，可以在工件右端停留時進行，也可以在工件兩端停留時進行，，也可以不進行進給。這些均由選擇閥的位置決定。在圖示狀態(tài)下，選擇閥選定的是“雙向進給” ，進給閥在操縱油路的 a1 和 a2 點每次相互變換壓力時，向左或向右移動一次，于是砂輪架便做一次間歇進給。進給量的大小由撥爪棘輪機構調整，進給快慢及平穩(wěn)性則通過調節(jié)節(jié)流閥 J3、J4 來保證。5. 工作臺液動手動的互鎖工作臺液動和手動的互鎖由互鎖缸來實現(xiàn)。當開停閥處于圖示位置時，互鎖缸內通入壓力油，推動活塞使齒輪 z1、z2 脫開，工作臺運動時就不會帶動手輪轉動。當開停閥左位接入系統(tǒng)時，互鎖缸接通油箱，活塞在彈簧作用下移動，使 z1、z2 嚙合，工作臺就可以通過搖動手輪來移動，以調整工件。6. 尾架頂尖的退出尾架頂尖的退出是由一個腳踏式的尾架閥操縱，由尾架缸來實現(xiàn)。尾架頂尖只在砂輪架快速退出時才能后退以確保安全，因為這時系統(tǒng)中的壓力油必須在快動閥左位接入時才能通入尾架閥處。7. 機床的潤滑11液壓泵輸出的油液有一部分經(jīng)精濾油器到達潤滑穩(wěn)定器，經(jīng)穩(wěn)定器進行壓力調節(jié)及分流后，送至導軌、絲杠螺母、軸承等處進行潤滑。8. 壓力的測量系統(tǒng)中的壓力可通過壓力表開關由壓力表測定，如：在壓力表開關處與左位時測出的是系統(tǒng)的工作壓力，而在右位時則可測出潤滑系統(tǒng)的壓力。3.2 M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)的特點1.該液壓系統(tǒng)采用了活塞桿固定式雙桿液壓缸，保證了左、右兩個方向運動速度一致，又減少了機床的占地面積。2.采用了結構簡單的節(jié)流閥式調速回路，功率損失小，這對調速范圍不大，負載較小且基本恒定的磨床來說是合適的。此外，由于采用了回油節(jié)流調速回路，液壓缸回油中有背壓力，可以防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，且有助于工作穩(wěn)定和加速工作臺的制動。3.系統(tǒng)采用了 HYY21/3P-25T 型快跳操縱箱，結構緊湊，操縱方便，換向精度和換向平穩(wěn)性都較高。此外，這種操縱箱使工作臺能作很短距離的高頻抖動，有利于提高切入式磨削和階梯軸磨削的加工質量。12第 4 章 基本方案的制定和液壓系統(tǒng)圖的繪制4.1 制定液壓系統(tǒng)的基本方案（1）制定調速方案液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。相應的調整方式有節(jié)流調速、容積調速以及二者的結合——容積節(jié)流調速。節(jié)流調速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調節(jié)速度。此種調速方式結構簡單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。容積調速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。此種調速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。容積節(jié)流調速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應。此種調速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結構比較復雜。節(jié)流調速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進油節(jié)流起動沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速。調速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。節(jié)流調速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。容積調速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。其結構緊湊，但散熱條件差。（2）制定壓力控制方案液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調節(jié)壓力，一般在節(jié)流調速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調速系統(tǒng)中，用13變量泵供油，用安全閥起安全保護作用。在有些液壓系統(tǒng)中，有時需要流量不大的高壓油，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。（3）制定順序動作方案主機各執(zhí)行機構的順序動作，根據(jù)設備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機的或人為的。工程機械的操縱機構多為手動，一般用手動的多路換向閥控制。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。行程開關安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合。另外還有時間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動，經(jīng)過一段時間，當泵正常運轉后，延時繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機床、擠壓機壓力機等場合。當某一執(zhí)行元件完成預定動作時，回路中的壓力達到一定的數(shù)值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。（4）選擇液壓動力源液壓系統(tǒng)的工作介質完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設蓄能器做輔助油源。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質流回油箱，可在回油路上設置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。4.2 繪制液壓系統(tǒng)圖M7130 平面磨床液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回14路相互組合時要去掉重復多余的元件，力求系統(tǒng)結構簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 為便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。圖 4.1 M7130 磨床液壓系統(tǒng)原理圖15第 5 章 液壓系統(tǒng)各個液壓元件的計算及選擇5.1 液壓系統(tǒng)的工況分析磨床產(chǎn)品屬性：型號 M7130磨床類型 平面磨床重量 3500kg主電機功率 7.62kw外形尺寸 2295×1673×2035mm加工精度 0.63砂輪轉速 1440rpm最大磨削尺寸 300×1000×400mm工作臺尺寸 300×1000mm表 5.1 按主機類型選擇系統(tǒng)工作壓力機 床設備類型磨 床 組合機床 龍門刨床 拉 床農(nóng)用機械或中型工程機械液壓機、重型機械、起重運輸機械工作壓力p/(MPa)0.8～2.0 3～5 2～8 8～10 10～16 20～32表 5.2 按負載選擇系統(tǒng)工作壓力負載/kN 50系統(tǒng)壓力/MPa 5～7由于磨削不像切削鉆削等機加工，產(chǎn)生的力比較小為 24000N。從表 5.1 和5.2 中，可以得到液壓工作壓力 P=2Mpa。鑒于要求動力滑臺快進、快退速度相等，液壓缸可選用雙作用單活塞桿式，并在快進時作差動連接。在此情況下，通常液壓缸無桿腔的工作面積為有桿腔工作面積的兩倍，即速比 。12/A??在鉆孔加工時，液壓缸回油路上必須具有背壓 ，以防止孔鉆通時滑臺突然前沖。在液壓缸結構參數(shù)尚未確定之前，一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)估計一個數(shù)值。系統(tǒng)背壓的一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)為：回油路有調速閥或背壓閥的系統(tǒng)取 0.5MPa～1.5 MPa ，現(xiàn)取液壓缸回油背壓推薦值取 ＝0.6MPa。2p16快進時，液壓缸作差動連接，管路中有壓力損失，有桿腔的壓力應略大于無桿腔，但其差值較小，可先按 0.3MPa 考慮?？焱藭r回油腔中也應具有背壓，這時也可按 0.6MPa 估算。用工進時的負載值計算液壓缸面積（取液壓缸的機械效率 0.96）：m??322 6123485.12.01()0.96(0)LmFAp??????????3212m140.98D??.765d將直徑按 GB/T 2348－1993(2001)圓整得：； 0.1m0.8dm?由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為：2321/47.851AD????322().60d?根據(jù)上述液壓缸兩腔的實際有效面積值，可估算出液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率，如表 5.3 所示，并據(jù)此繪出工況圖 4(a)所示：表 5.3 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工 況負載 /LFN回油腔壓 力2/pMPa進油腔壓力1/輸入理論 流量 30/()qms??輸入功率/PkW計算式啟動 235.2 0 0.049 － ―加速 184.267 0.14 － －快進（差動）恒速 117.610.3pMPa???0.0244 0.4186 0.01021[(/)LmpF???；22]A??；1()qvPp?17工進 23485.121 0.6 3.687 0.00654 0.0241[(/)LmpF??；21]A?；qv1Pp?啟動 235.2 0 0.087 － －加速 184.267 2.48 － －快退恒速 117.60.60.434 0.2496 0.1081[(/)LmF?；22]A?；3qv?1Pp5.2 選擇液壓元件5.2.1 液壓泵在整個工作循環(huán)中液壓缸的最大工作壓力為 3.687MPa。假設進油路上的壓力損失為 0.8 MPa，為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力 0.5MPa，則小流量液壓泵的最大工作壓力應為： 13.6870.54.987p MPa???大流量液壓泵在快進、快速運動時才向液壓缸輸油，由工況圖可知，快退時液壓缸的工作壓力比快進時大，假設油路上的壓力損失為 0.5MPa（因此時進油不經(jīng)調速閥，故壓力損失減少），則大流量液壓泵的最高工作壓力為： 20.43.50934p Pa??由圖 4(a)工況圖可知，兩液壓泵應向液壓缸提供的最大流量為25.14L/min，因該系統(tǒng)較簡單，取泄漏系數(shù) ，則兩個液壓泵的實際流量應為：1.052.46.397/minpqL??若溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為 3L/min，而工進時輸入液壓缸的流量為0.392L/min，則由小流量泵單獨供油時，其流量規(guī)格最少應為 3.392L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取 PV2R12-6/26 型雙聯(lián)葉片液壓泵，其小泵和大泵的排量分別為 6mL/r 和 26mL/r。當液壓泵的轉速 時該液壓泵的理論流量為 30.08 L/min，若取液壓泵的容積效率 ，則液壓泵的實際輸出流量為：18(62)940./15.27.1/min26.397/inpq LL??????即所選液壓泵的實際流量滿足設計要求。且由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵工作壓力為 0.934MPa、流量為 27.1L/min。取液壓泵的總效率 ，則液壓泵驅動電動機所需的功率為： 0.93427.10665pqPkW????根據(jù)此數(shù)值查閱電動機產(chǎn)品樣本選取 Y100L－6 型電動機，其額定功率，額定轉速 。1.5nPkW?940/minnr5.2.2 閥類元件及輔助元件的選擇根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實際流量，可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，如表 5.4 所列：表 5.4 液壓元件和液壓輔助元件的型號及規(guī)格序號 元件名稱估計通過流量/(L/min)額定流量/(L/min)額定壓力/MPa額定壓降/MPa型號、規(guī)格1 雙聯(lián)葉片泵 － (5.1+22) 17.5 － PV2R12-6/26Vp=(6+26)mL/r2 三位五通電磁 閥 60 80 16 ＜0.5 35DYF3Y-E10B3 行程閥 50 63 16 ＜0.34 調速閥 0.5 0.07～50 16 －5 單向閥 60 63 16 0.2AXQF-E10B(單向行程調速閥) max10/inqL?6 單向閥 25 63 16 ＜0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL?197 液控順序閥 25 63 16 ＜0.3 XF3-E10B8 背壓閥 0.5 63 16 － YF3-E10B9 溢流閥 5 63 16 － YF3-E10B10 單向閥 25 63 16 ＜0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL?11 濾油器 30 63 16＜0.02 XU-J63X8012 壓力表開關 － － 16 －KF3-E3B3 測點13 單向閥 60 63 16 ＜0.2AF3-Ea10Bmax80/inqL?14 壓力繼電器 － － 14 －PF-B8L8 通徑①此為電動機額定轉速 時液壓泵輸出的實際流量940/minnr?5.2.3 油管元件間連接管道的規(guī)格按液壓元件接口處的尺寸決定，液壓缸進、出油管則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵選定之后液壓缸在各個工作階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如表 5.5 所列：20表 5.5 液壓缸的進、出流量及運動速度快 進 工 進 快 退輸入流量/(L/min)112()/)pqA??78.5(.86?42310.392q?127.pq?排出流量/(L/min)21()/8.64.378.55qA??21()/8.6039278.54qA??212()/.78.6qA??運動速度/(m/min)112/()7.08.56)539pvqA???21/(0.39)78.5vqA???312/(7.0)8.69vqA??由表 5.5 可以看出，液壓缸在各個工作階段的實際運動速度符合設計要求。根據(jù)表 5.5 中的數(shù)值，取推薦流速 ，計算得與液壓缸無桿腔及有桿3/vms?腔相連的油管內徑分別為： 362/()2(4.10)/(10)7.wdqv m????????3785y液壓缸進、出兩根油管都選用內徑 15mm、外徑 18.2mm 的 15 號冷拔無縫??鋼管。5.2.4 密封件的選擇液壓系統(tǒng)中密封件的作用是防止工作介質的內外泄漏，以及防止灰塵，金屬屑等異物侵入液壓系統(tǒng)。能實現(xiàn)上述作用的裝置稱為密封裝置，其中起密封作用的關鍵元件密封元件，簡稱密封件。系統(tǒng)的內外泄漏均會使液壓系統(tǒng)容積效率下降，或達不到要求的工作壓力，甚至使液壓系統(tǒng)不能正常工作。外泄漏21還會造成工作介質的浪費，污染環(huán)境。異物的侵入會加劇液壓元件的磨損，或使液壓元件堵塞，卡死甚至損壞，造成系統(tǒng)失靈。一般的液壓系統(tǒng)對密封件的主要要求是：（1） 在一定的壓力，溫度范圍內具有良好的密封性能；（2） 有相對運動時，因密封件引起的摩擦應盡量小，摩擦系數(shù)應盡量穩(wěn)定；（3） 耐腐蝕、耐摩性能好，不易老化，工作壽命長，磨損后能在一定程度上自動補償；（4） 結構簡單，裝拆方便，成本低廉。22第 6 章 總 結為期半學期的緊張而艱苦的畢業(yè)設計就要結束了。此時此刻我仿佛歷經(jīng)一次翻山越嶺。登上了高山之巔，頓時心曠神怡，眼前豁然開朗。畢業(yè)設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次畢業(yè)設計我們深深體會到這句千古名句的真正含義。我今天認真的進行了畢業(yè)設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。書是前人正確經(jīng)驗的總結，我們做畢業(yè)設計是離不開工具書的。它可以給我們很多有用的知識，幫我們解決一些難題，但事非躬親很難在腦海中留下深刻的印象，對別人的經(jīng)驗，自己要從實際出發(fā)，多動點手去做，把前人的只是經(jīng)驗變成自己的力量。摸著石頭過河是我們初學者必須要的精神，只有自己動手了，錯誤的會改正，正確的繼續(xù)發(fā)揚，這樣才符合畢業(yè)設計的要求。老師是我們做畢業(yè)設計的最好導航，無論在做設計數(shù)據(jù)篩選，加工工藝遇上的種種問題我們自己不能解決都需要老師的幫助。老師具備專業(yè)的知識和過硬的事跡操作經(jīng)驗，是我們在機械制造業(yè)中航行的指明燈，老師不會什么都親手的幫我們做好，他主要的工作是指引我們，啟發(fā)我們。“授之以魚不入授之以漁”，以老師的話來說：親手幫你做好了一次，下次遇到同樣的問題，你們還是不會解決，那不是等于沒有教，出去外面沒有人幫你的忙豈不是不會做了，你們要學會獨立思考，提高自己的學習能力。畢業(yè)設計畢竟是一個較為漫長的過程，其中有苦有樂，每當我們灰心意志消沉時得到老師的鼓勵，我們都會信心大增，每當做出的成績能換來老師一個微笑，我們都會感到心滿意足，彼此的交流讓我們師生的感情更融洽。人們說：美好景色在頂峰，人克服困難換來成功的喜悅才是最幸福的事。畢業(yè)設計做完了，畫上一個完美的句號，也嘗到成功的味道，但漫漫的人生路還需要繼續(xù)努力。面對日趨激烈的就業(yè)形勢，我們相信只要學好知識技術，以一種刻苦勤勞的精神對待工作，我們定會活出不平凡的人生。23致 謝首先，我要特別感謝我的指導老師 XXXXXX，他對我畢業(yè)設計給予了很多的指導，花費了很多的心血，使我最后圓滿完成了畢業(yè)設計。在張老師的悉心教導下的這段時間里，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的知識，正直的人格，給我留下了極深的印象，為我今后的工作、生活樹立了良好的榜樣。其次，我還要感謝我的同學，在畢業(yè)設計過程給予我很大的幫助，在我不懂的時候，他們總是耐心的給我講解，同樣使我受益匪淺。最后，我要感謝所有幫助過我的人，在這里真誠的說一聲謝謝24參考文獻[1] 濮良貴,紀名剛. 機械設計[M].北京：高等教育出版社，2006.[2] 成大先. 機械設計手冊.4 版 2 卷.北京：化學工業(yè)出版社. 2001：181-191.[3] 雷天覺. 新編液壓工程手冊.. 北京：北京理工大學出版社 1998.[4] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].北京：高等教育出版社.第七版.2005.[5] 明仁雄. 液壓傳動與氣壓傳動[M]. 北京：國防工業(yè)出版社.2003.[6] 杜玉湘,陸啟建,劉明燈. 五軸聯(lián)動數(shù)控機床的結構和應用 [ J]. 機械制造與自動化, 2008( 3): 14- 16.[7] 叢鳳廷等.組合機床設計[M].北京：機械工業(yè)出版社.[8] 劉潭玉，黃素華，熊逸珍.畫法幾何及機械制圖[M].長沙：湖南大學出版社.[9] 戴曙.金屬切削機床[M].北京：機械工業(yè)出版社.[11] 溫松明主編.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社25使用 OTS-SAM 和二氧化硅涂料預防小丘形成二氧化硅和 OTS-SAM 薄膜硅片的加工特性采用雙涂層系統(tǒng)的可行性進行了研究，目的是消除不良的山丘。OTS-SAM 最外層的涂層被用來作為犧牲層膜，這反過來又服務模式硅。選擇性地去除微加工 OTS-SAM 涂層，HF 和 KOH 化學蝕刻工藝去除 SiO2 層建立在硅襯底上的模式。這個過程中，可以成功地制備槽的寬度約 1JMM 的模式，在硅片上，沒有形成不良的山丘。1. 介紹已制定相關的微機電系統(tǒng)溫度（MEMS）的各種技術，在硅基材料制作的微型模式和結構。然而，這些技術，需要大量的設備和成本高，在參與設立制造工廠。此外，它通常是必要的面具，使每個光的過程，增加了全過程的成本和時間。雖然技術，具有批量生產(chǎn)強的優(yōu)點，它是不適合微型模具和微型系統(tǒng)原型制造所需要的柔性加工。為了實現(xiàn)無成本效益和靈活的加工，使用口罩，許多技術已經(jīng)開發(fā)出來。在 MCSPL（化工機械掃描探針光刻）的過程以前開發(fā)的，薄薄的光阻層選擇性去除探針尖端的原子力顯微鏡（AFM）的化學蝕刻硅或金屬表面上制作微溝槽模式。作為抵抗層，已利用的材料，如二氧化硅和自組裝膜（SAMS）為抵御化學腐蝕的能力。光阻去除尖端的切削作用下不斷施加負荷。負載調整就可以實現(xiàn)所需的深度，使切。經(jīng)過加工，制作模式是有選擇性化學蝕刻，光阻已被刪除的地區(qū)。三維結構，以及各種線條圖案，可以制作成功由 MCSPL 過程。制作模式的尺寸取決于探頭尖大小，厚度的抵制，抵制加工過程中的應用負載。例如，MCSPL 利用原子力顯微鏡在幾十納米尺度的加工能力，同時提供幾十微米或更大的模式可以使用 3 軸精密驅動器的一個尖銳的觸筆結合的工具類型捏造。雖然幾十微米和數(shù)百個納米的溝槽圖案寬度可以達到使用 MCSPL 過程，在1 毫米范圍內的模式不能制造足夠的可靠性。應用于硅工件制作的微米大小的圖案當 MCSPL 過程，小丘往往形成，而不是溝槽。遇到這種現(xiàn)象時，光阻層是薄和正常負載是比較高的，因為刀尖可以很容易地穿透抵抗層之間的銳利尖端和硅襯底上，在機械加工過程中造成的直接磨損。另一方面，如果抵制層太厚，變得極難控制等將在機械加工過程中去除，只有抵抗物質的正常負荷。在這種情況下，是一個非常高的刀具和工件之間的直接接觸會發(fā)生的概率。因此，小丘的形成是一個重大的問題在硅微圖案時，需要在 1 毫米寬的范圍內槽模式。在這項工作中，小丘形成 MCSPL 過程中的應用到硅工件進行了調查。是更好地了解在崗的形成過程和發(fā)展過程，其中崗的形成過程中，可以在 1 毫米范圍內的溝槽圖案寬度 MCSPL 過程防止。作為一種手段，以消除在崗形成問題的各種實驗條件進行了調查，結果進行了分析。特別是，一層的十八烷基三氯硅烷（OTS，CH3（CH2）17，SiO3）SAM） ，這就是俗稱的防粘連涂層在 MEMS 的應26用使用，被利用作為一個次要的光阻層，以防止形成小丘 MCSPL 的過程。2. 實驗細節(jié) 使用定制的設備進行微加工實驗。機械加工刀具被用來作為一個半徑為 1毫米的金剛石針尖。通過正常負荷對工具進行加工工件表面，隨后由劃線運動，以消除被涂工件上的光阻層。該工具被安裝在一個靈活的不銹鋼懸臂年底，使應用在加工過程中的正常負荷不敏感表面波紋度以及工件的水平錯位。一個基于 PC 的系統(tǒng)使用一組三個精密直線執(zhí)行器控制工具的議案。由刀具路徑在 C 語言編程，刀具路徑可以改變容易。為了監(jiān)測狀態(tài)，機械加工，切削或摩擦力，在加工過程中使用武力傳感器測量。在潔凈室環(huán)境中，在 25°C 和相對濕度在25-30％的范圍內進行加工。經(jīng)過機械加工，化學蝕刻，通過適當?shù)母g劑刪除未受保護的地區(qū)，那里的抵抗已被刪除。 10 摩爾 KOH 溶液和 1％的緩沖高頻二氧化硅和硅的腐蝕劑，分別被用作。硅片被用來作為工件樣品。標本乙醇和丙酮清洗，由治療蒸餾水。為了選擇性蝕刻在硅表面的圖案制作，將厚度為 10 納米的二氧化硅干式氧化生長的沉積作為抵抗層。3.實驗結果3.1 硅微加工的結果為了驗證在 1 毫米范圍內，10 納米厚的二氧化硅薄膜干式氧化沉積形成小丘圖案大小 MCSPL 過程，作為唯一的抵抗在最初的實驗組的層使用。也被用來作為在機械加工過程中的應用負載，不到