戴恒震，周 雄，张 军，任宗金

(大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116023)

0 引 言

针对数控加工领域的切削状态识别问题，通过测试系统监控所测切削力，了解实时的加工状况[1]，监控切削力能间接选择合适的切削用量[2]，提高了工件表面质量和加工精度，测力装置将所测力值反馈到检测系统，实时预测刀具磨损和刀具故障[3]，采取及时退刀等措施，避免刀具损伤，提高刀具寿命。

压电传感器具有刚度高、线性好、温度稳定性好等优点，适合测量动态多维切削力，因此,使用压电传感器的测力仪得到研究人员的关注。压电测力仪按照传感器布置方式可分为水平布置和竖直布置。韩丽丽等人[4]研制的压电钻削测力仪的轴向灵敏度为3.92 pC/N，Totis G等人[5]研制一种由单个压电传感器固定在刀架头的测力仪，测量切削过程三维力，主向灵敏度为4.00 pC/N，测力仪中的传感器是采用水平单点布置。Totis G等人[6]研制的一种钻削测力仪，选用的是3只压电传感器水平呈三角形布置，主向灵敏度为3.50 pC/N。李英俊等人[7]研制新型平行辐条压电六维力传感器，其传感器采用水平四点十字布置。传感器水平布置的测力仪运用传感器的拉压效应测量主向力，相比传感器的剪切效应，主向灵敏度较低。传感器的竖直布置是利用传感器的剪切效应测量主向力，相比传感器水平布置所采用的拉压效应，灵敏度提高多倍。Xing Q等人[8]研制竖直两点对称布置的整体式测力仪，传感器使用多组晶片，主向灵敏度达25.73 pC/N。……