八耳环式三向测力仪的文献综述.doc

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1、八耳环式三向测力仪的文献综述姓名：赵波学号：N070301129专业：机械设计制造及其自动化摘要：评定木材切削刀具的切削性能及切削表面的加工质量，均要测定木材的三向力。因此设计一太合适三向力测力仪成为关键。而八角环八耳环式三向力测定仪恰能很好的从测定力的稳定性、逐一分析结构及切削力、机构的稳定性及轻巧性等方面很好的满足了木材加工时的需求。最终确定双向外延伸式八角环八耳环式三向测力仪性能最优，并对其进行设计、制选、标定及切削实验。结果也表明该型完全符合要求。关键字：三向测力仪木材加工切削力1、研究目的与意义在当代信息化时代发展的过程中，各种信息的感知、采集、转换、输出和处理的

2、功能器件——传感器。传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。在当代科学技术中占有十分重要的地位。随着科学技术的不断发展，传感器衍生出了多种种类，如电阻式、电容式、电感式、热电式压电式和压磁式、光电式和光导式、磁电式、气湿敏、辐射式、数字式传感器等等。随着研究的深入，我们不难发现属于电阻式传感器中的应变式传感器这一块在市场并没有占有多大的份额，研究这个课题的人或单位还是比较少的。而且整个行业内并没有一个统一执行的标准。八耳环式三向力测定仪是应变片式传感器的一种。它是用于测定木材切削刀具的切削性能及切削表面的加工质量时产生的三向切削力：主切削

3、力、进给力及侧向力。在这方面国内外对这一科研课题可提供的参考文献数量不大。这就意味着这一块的科研技术还不够成熟，在市场中也还没有形成统一的执行标准，这一领域还存在很大的空白。同时，我们知道加工各向异性材料木材的切削刀具结构明显不同于加工各向同性材料，如金属材料的切削刀具。在评定木材切削刀具的切削性能及切削表面的加工质量时，均需测定木材切削时三向力的值。因此所研究的测力仪要能同时测定三个相互垂直的切削力，且灵敏度要高，而相互之间的交叉灵敏度要低。而八耳环式三向测力仪的研制对我们获取测定圆锯片和锯链在切削时产生的三向力的稳定数据，能更好的判断切削道具的切削功率及切削效率。同时对

4、切削不同木材时不同的刀具的选择和判断被切削木材或金属的品质提供了一定的选择依据。所以说八耳环式三向力传感器对推进木材加工工艺有着重要的影响，也将能填补国内外在这块领域的空白。2、国内外同类研究概况单一的八角环测力仪仅可用于测二向力，在垂直于xy平面方向上的稳定性很差。因此是设计测定三向力的传感器的时不可选用单一八角环。而单一八角环或者外延伸式八角环测力仪理论上是均可用于测二向力的，而在实际工作中考虑到环体连接的可靠性、稳定性及灵敏度等方面的综合因素，这两种八角环一般不能够直接应用。双向外延式八耳环八角环测力仪的结构形式在任何方向的整体稳定性均大大提高，可用于三向力的测量。并

5、且相互交叉灵敏度降低，其经确定也相应得到提高。我国用仪器直接测定木材切削阻力是从本世纪八十年代初开始的，到目前只有很少几个单位进行过这种测量。我们在借鉴金属切削测力仪的基础上，从一九八三年开始设计木材切削测力仪，到一九八九年试制成功MQC—1型正交八角环三向木材切削测力台。通过对相关资料的查询，目前国内外还鲜有文献报道应用八角环同时进行三向力的测量。目前我国在对于八耳环和四耳环三向力测定仪的研制上规模还小，应用范围也较为狭窄。。在国外从八十年代起世界各国就在传感器这一领域加大投入，美、日、法德等国家就把传感器技术作为国内重点开发关键技术之一，他们的传感器技术发展十分迅速。在

6、木材加工方面，国外用于测定加工各种向异性材料的三向力测定传感器是十分少的。国外也有用多个八角环按不同方向布置测定刀具切削金属材料的三向切削力，但其整体性较差，且多个八角环安装时相互之间的位置公差要求相当高。国外也用双延伸式八角环制成测力仪测拖拉机挂钩出的二向力，这种传感器比单一传感器也仅仅能够用于测定稳定的刀具方向的主切削力和沿刀具运动方向的进给力，却忽视了加工木材时的侧向力。但相比于单一八角环测定二向力的情况下，它增加了多个个八角环，其稳定性得到增加，而灵敏度却不会得到改变。在国外也有用多个单一八角环组合测磨床工作时单向切削力和扭矩。但单一的八角环所构成的八角环测力仪只是

7、大大曾强了x方向的稳定性，而沿垂直于xy方向上稳定性依然很差。综合国内外情况来说，三向力测力仪的研究存在很大的空白。3、特色与创新八耳环八角环式三向力测定仪采用了双向外延伸式的结构，这种结构形式在任何方向的整体稳定性均得到了大大的提高，可用于三向力的测定而且相互交叉灵敏度较低，安装简单可靠。木材是各向异性材料，其切削刀具结构明显不同于各向同性材料如金属材料的切削刀具，它采用左右拨齿的直齿齿型（如圆锯片）或左右交错排列的万能齿形（如锯齿）。在力的测定方面，它能同时测定并得到较稳定的主切削力、进给力及侧向力的数据，对于