2.4 压电传感器的属性 9

2.5 压电机理 10

2.6 正压电效应 11

2.7 压电的材料 11

2.8 压电式金属加工切割力的度量 12

2.9 传感器选取的基本准则 12

3 切削力 16

3.1 切削力产生 16

3.2切削的实验 18

3.3主切削力介绍 19

4 测力仪 22

4.1 测力仪的设计目的和机理 22

4.2常见的测力仪的种类 22

5 方案的设计 25

5.1 设计方案 25

5.2最终方案的确立 41

5.3 最终方案的螺钉的预紧力以及校核的计算 41

致谢 49

参考文献 50

1绪论

1.1 探究背景

在现在的社会中，越来越注重的制造业正在大力发展，切削加工正在走向高速的强力的的发展方向，但是有发展就会出现一些弊端，机床的振动频率会大于系统的股友频率，所以我们要对测力系统提出要求比如说：1.测量的范围广，精度和分辨率都很高；2.实效性好，能够方便的进行在线度量；3.数据处理和分析的能力较强，能够有效极速的进行分析资料。探究切削力的意义对于切削机理的研究、能耗的计算、机床、刀具及夹具的设计,对刀具几何参数的的进一步的处理等,都具有着非常重要的影响。

在研究切削力以来,动态测量一直是人们希望达到的目的,影响机械加工质量的有切削力的这个因素，它的尺寸和稳定性在一定方面上定义了零件表面质量和工具的使用年限，影响数控机床工艺系统强度的是车床加工的切削力，他也影响着刚性和加工工件的质量，在自动化生产中也经常利用切削力来测试和控制着刀具的损耗程度、处理表面的问题。因为影响切削力的因子存在很多,金属切割的历程非常的复杂,流传下来的切削力模型和算术公式通常和现实值差距很大,实用性不是那么的好，因此，切削力的非静态测量拥有极高的研究潜能，进一步测试切削进程中切削力的改变幅度，所以可以进行对切削进程实施非静态监视。压电测试技术在国外有了飞快的拓展在将近的10年里,在这里，压电传感器也得到了愈来愈多的适用,在潜艇的声纳系统、一些产品的超声应用、一些音响的微音器、平时我们经常使用的通讯设备、计时器、直到冲击与振动的动态测量的各种传感器部件基本上都是由压电晶体组成的。伴随着机械加工的自己控制进入实用的步骤,为了方便的监督和保护与进一步的加工过程 ,在大多数条件下是用非动态切削力作为约束条件来管理信号的。这也就是压电式动态测力仪得以发展的主要原因。

1.2 探究意义

按照实际车削与磨削过程中工件的受力状况，分别设立了车削与磨削的机械式模型，演变了动力计实际输出与工件应力之间的从属关系，为了可以在模拟室的条件下模拟测力仪的安装状态，计划加工了测力仪的非动态的标定裝置。在一体式测力仪的非动态标定过程中，找到了结构上的缺陷，对于这些缺点，设计了组合式顶尖测力仪，并提出了“测力单元’的这个观念。对测力单元和组合式顶尖测力仪进行非动态的校准，结果证实了该组合式测力仪拥有极好的非动态的性能，他的敏感性、直线性、重复率等每一项的非动态指示都实现了测试系统的设计指标，还完善了整体式顶尖测力仪的结构缺点，可用于测量车削零件车削加工时的切削力。

切削工具进入被切割的工件，使工件变形成为加工的材料，这种力叫做切割力需要的力。切削力是材料的阻力切割工具。影响加工的尤为重要的是切削力，它在一定方面上定义了表面质量和工具生命的尺寸和稳定性。切削过程的主要指标反映为切削力，经历过切削力可以增加加工效率和质量的探究。自动化的加工，刀具的损耗，还有怎么样进行辨识，按照时间换装损耗的刀具，确定产品的品质，这个问题是在切削的历程自动化标准的核心问题，所以，大多是专家想出的探测方式，这里面的切削力探测法被称作是现实的适用预期。