切削力測量技術現狀及其發展趨勢分析

摘 要：分析了目前切削力測量技術的現狀及存在問題，根據 現代 切削加工高速、高精度和強力切削的特點，提出了切削力測量技術新的要求及 發展 趨勢。
　　關鍵詞：切削力；測量技術；現狀；發展趨勢
　　
　　1 切削力測量技術現狀分析
　　
　　切削力測量系統一般由三部分構成：由測力儀、數據採集系統和PC機三部分組成，如圖1所示。測力儀（測力傳感器）通常安裝在刀架（車削）或工具機工作檯上（銑削），負責拾取切削力信號，將力信號轉換為弱電信號；數據採集系統對此弱電信號進行調理和採集，使其變為可用的數位訊號；PC機通過一定的軟體平台，將切削力信號顯示出來，並對其進行數據處理和分析。
　 　
　　1.1 切削測力儀
　　1.1.1 應變式測力儀
　　應變式測力儀由彈性元件、電阻應變片及相應的測量轉換電路組成，其工作原理如圖2所示。把電阻應變片貼在彈性元件表面，並連接成某種形式的電橋電路，當彈性元件受到力的作用而產生變形時，電阻應變片便隨之產生變形，從而引起其電阻阻值的變化ΔR，即
　　
　　應變片電阻值的變化ΔR造成電橋不平衡，使電橋輸出發生變化ΔU，通過標定建立輸出電壓與力之間的關係。使用時根據輸出電壓反算切削力的大小。
　　應變式測力具有靈活性大、適應性廣、性能穩定等優點，而且配套儀表（如靜態應變儀、動態應變儀等已標準化，因而得到廣泛應用。但是其測量原理決定了測量精度和動態特性主要取決於彈性元件的結構，如何有效解決靈敏度和剛度之間的矛盾，是提高應變式測力儀測量精度和動態特性的關鍵。