胡鸿志，滕全进，管 芳，徐翠锋，黄俊锋

(1.广西自动检测技术与仪器重点实验室,广西桂林 541004；2.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林 541004)

0 引言

钻削加工是机械制造业的重要分支，广泛应用于航空航天、汽车制造和工程机械制造等领域[1]。随着制造业发展趋向于更加灵活的个性化生产，人们对于钻削加工的可靠性和生产效率具有更高的需求，拟人行为的自适应智能控制已经成为钻削过程控制的重要发展方向[2]。

钻削过程智能控制需要大量标注样本进行算法训练，这是建立钻削力与钻削控制参数映射关系的必要条件[3-4]。钻削加工过程中，影响钻削力的钻削参数包括钻头的给进速度和主轴转速等[5-6]，钻削力与钻削控制参数之间映射规律的研究，可以采用钻削力测量仪器进行在线钻削力监测[7]，替代复杂的钻削过程建模，简化钻削控制算法优化工作。

目前，钻削测力仪大多利用石英晶片的压电效应，将石英晶片受力产生的电荷信号，采用高阻抗电荷放大器转换放大成电压信号后进行处理，因此必须解决电荷信号在噪声环境中的抗噪问题，这是压电式钻削测力仪的关键技术难点，导致测力仪结构复杂，工艺要求、调试难度和研制成本都较高[8]。

针对上述问题，避开压电信号处理的繁琐过程，本文设计出一种设备结构和装配工艺简单、成本较低的电阻应变式钻削测力仪。该测力仪将电阻应变式传感器和嵌入式技术相结合，能实时测量钻削力的轴向、切向及两个正交径向分量。……