3。1。2 压电晶体外形尺寸计算 13

3。2压电晶片布置方案 15

3。2。1方案一：正方形分布 15

3。2。2方案二：菱形分布 18

3。2。3计算任意点的受力情况 20

3。3本章小结 22

4测力仪整体设计方案 23

4。1设计要求 23

4。2预载与预紧 23

4。2方案一 24

4。2。1预紧力计算 24

4。2。2量程计算 26

4。2。3整体结构示意图 26

4。3方案二 30

4。3。1预紧力计算 30

4。3。3整体结构示意图 32

4。4 方案比较 33

 4。5 本章小结 34

5 测力系统其它硬件及软件 35

5。1电荷放大器 35

5。2 A/D模块 35

5。3 数据处理软件 36

5。4本章小结 36

6 总结 37

致谢 38

参考文献 39

1 绪论

1。1课题来源及意义

随着科技的迅速发展，自动化在生产中的使用程度越来越高，机械加工在这占据着举足轻重的地位，只有在切削加工过程进行检测，达到实时的监控，提高生产加工的产品质量，降低生产成本，提高生产率，对于工业的发展有着重大的意义。而随着科学技术的发展，测试的技术水平也需要提高技术，推动测试技术的完善与发展，周而复始，相互促进。在古时候，人们已经有了尺子之类的测量工具，可用于静态的测量，但是现在我们在工业生产中的动态实时测量的需求越来越多，尤其是自动化产业对于刀具的实时测量的要求越来越高，因此，借助这次毕业设计的机会，提出了新型压电钻削测力测力仪的研究方案。论文网

由于传统的机械加工缺乏实时的监控，在上世纪的60年代后，中小型的生产规模在整个机械生产中展的比重越来越大，一系列如柔性制造，计算机集成制造等新兴的生产方式不断出现，因此相应的测量方法和仪器也逐渐出现。在钻削过程中，会受到轴向力，切向力和径向力，而这些力与钻头的结构有着密切的关系，例如：轴向力主要由钻头的横刃产生，主刃上的切削力是扭矩产生的主要原因，而径向力则是因为钻头的材料不均匀和形状不对称所致。

   首先，传感器是测力仪的首要部分，是测试最重要的部分，在整个测试的过程中，传感的误差将会影响整个测力系统的测量结果，因此，在这次毕业设计中，我的重点会在如何提高传感器的测量灵敏度和测量的范围上。而传感器的种类繁多，各有各的一些一些优点，本次课题研究根据各类传感器的特性，择优选择了具有良好的动态测试性能的压电传感器。主要内容包括压电晶体的特性，压电传感器的测量原理，压电晶体的布置方案，压电测力仪的整体结构设计等。