[发明专利]一种基于传感器十字形不等距布置的压电钻削测力仪

摘要

本发明属于传感测控技术领域，提供了一种基于传感器十字形不等距布置的压电钻削测力仪，主要由工作台、压电传感器、长支撑板架、短支撑板架和底板组成。短支撑架采用前后对称、长支撑架采用左右对称结构，工作台为长方体，压电传感器采用四周竖直布置，通过预紧螺栓安装在工作台和支撑架之间。该测力仪利用传感器的全剪切效应代替传统的拉压效应测量钻削的轴向力，具有高灵敏度、高精度和高固有频率，适用于硬脆材料深小孔钻削力小量程轴向力、径向力和扭矩的动态测量。

主权项

1.一种基于传感器十字形不等距布置的压电钻削测力仪，其特征在于，所述的压电钻削测力仪包括工作台(1)、压电传感器(2)、长支撑板架(3)、短支撑板架(4)、螺栓(5)和底板(6)；所述的工作台(1)，为长方体结构；其侧面设有四个螺纹孔a，用于安装和定位四个压电传感器(2)；工作台(1)的上表面的四个角设有阶梯孔b，阶梯孔b在装配时起固定和定位作用；压电钻削测力仪加预紧力时，工作台1通过阶梯孔b固定在底板(6)上，工作台(1)的各边采用倒边角；工作台(1)上表面有16个螺纹孔c，用来安装标定块，便于钻削力的测量；所述的压电传感器(2)，内部由三对晶组构成，压电传感器(2)通过螺栓(5)一端固定在工作台(1)，另一端对应固定长支撑板架(3)和短支撑板架(4)上；压电传感器(2)受力后将力信号转化为电信号，其外面的三个引线作为信号输出端，四个传感器2引线的指向是逆时针方向，且采用竖直布置；所述的长支撑板架(3)，其顶面有均匀布置的四个阶梯孔d，其侧面设有一个阶梯孔f；在对压电钻削测力仪进行标定实验过程中，将长支撑板架(3)固定在底板(6)上，螺栓(5)通过阶梯孔f连接压电传感器(2)和工作台(1)；所述的短支撑板架(4)，其顶面有均匀布置的两个阶梯孔e，其侧面设有一个阶梯孔g；同样在标定实验过程中，将短支撑板架(4)固定在底板(6)上，螺栓(5)通过阶梯孔g连接压电传感器(2)和工作台(1)；装配过程中，实验台上放一个底板(6)，底板(6)中心设有高出的方形凸台，工作台1恰好与其重合；安装压电传感器(2)时，底部垫一个装配条，使压电传感器(2)的中心与工作台(1)侧面螺纹孔a中心重合；先安装长支撑板架(3)，再安装短支撑板架(4)，装压电传感器(2)时，用螺栓(5)将其固定住，不施加额外的力；加预紧力时采用对称施加，保证每个压电传感器(2)所受预紧力大体相同，消除每个压电传感器(2)灵敏度的差异性。