张 晶

(湖北工业大学 机械工程学院，湖北 武汉 430000)

0 前言

加工过程中的切削力受切削参数、切削刀具、工件材料以及冷却方式等因素的影响，因此切削力的理论计算难以用于实际加工生产中力的监测。在机械加工中，最常用的测力设备是台式测力仪，其能够提供精确有效的切削力测量。传感器技术是制造装备和制造系统智能化、信息化的核心关键技术之一，在现代制造技术中，加工状态和加工质量很大程度上取决于所用的传感器与测量仪器水平。机床配备切削力传感设备能够为提高加工精度、改善表面加工质量、延长刀具使用寿命等研究提供基础，因此切削力传感和监测方法对提高加工质量具有重要意义。切削力测量刀柄将切削力测量传感器集成到切削刀柄中，实现了切削加工和切削力测量的一体化，具有集成化程度高、安装使用简便等优势。

1 供电电路设计

刀柄在铣削加工过程中处于旋转状态，不便于采用有线连接外部电源的方式进行供电，因此选用3.7V可充电式锂电池作为电源为应变传感器电桥和信号采集传输电路进行供电，供电电路的设计如图1所示。MHCD42 电源管理芯片外接锂电池，并将锂电池的3.7V电压提升到5V。AMS1117 是一款正向低压降稳压器，内部集成了限流电路和过热保护，能输出 1.5V、1.8V、3.3V、5V 等多个固定电压值。应用 AMS1117芯片的稳压电路如图1(b)所示，将 5V 电压转换成 3.3V电压，为检测系统各模块的芯片提供稳定供电电压。

(a) 电源电路

(b) 稳压电路