自预紧压电三维测力单元研制

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2、学号：３１３０４０４１指导教师：张军副教授完成日期：２０１５年５月２０日大ｓｉ理工大香ＤａｌｉａｎｃｈｎｏｌｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果Ｄ尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担

3、相关法律责任。丁学位论文题目：１ｊ奶ｉ）异初作者签名：日期：ｉＤ／ｔ年月日（『大连紅大学专业学位硕士学位论文摘要在采用镜像铣的方法加工大型火箭薄壁外板的过程中，支撑力的大小和方向不仅对、壁板的加工质量和效率有决定性的影响，而且是实时反映统削力状态的重要指标。在线监测支撑力的大小及其变化趋势，综合薄壁外板的加工要求，可以对铣刀的转速、进给速度等加工参数及时调整，使大直径外板在减薄铣削过程中始终保持高度的稳定性和高效性。针对镜像统加工方法中对支撑力的实时测量需求，结合大型薄壁构件加工中支撑力一测量末

4、端的结构特点，以压电效应为理论基础，研制了种适用于受限空间支撑力测量一个三向力传感器作为力电转换元件的压电式三维测力单元。该测力单元中间布置，实现了加工过程中支撑力三个正交方向力的同时测量。根据测量支撑力空间受限测试条件，参考测力单元的量程和灵敏度要求，设计了传感器的结构并计算晶片尺寸，讨论了测力单元的预紧方案，并计算出预紧力大小和预紧件直径、校核了切向量程，设计上下压块的结构并选择合适材料。利用ＡＮＳＹＳ软件对传感器的晶组和晶体壳进行静态分析，选择使测力单元具有高刚度的尺寸参数，对测力单元进行静态分析和模态分析，验证

5、其具有良好的线性、较小的干扰和较高的固有频率。在实验室条件下，对测力单元进行静态标定，结果表明该测力单元具有良好的静态特性。建立测力单元动态标定实验装置，采用冲击法对测力单元的动态性能进行标定，得到测力单元具有较高的固有频率。该测力单元的各项技术指标都满足要求，即该测力单元能够满足动态支撑力的实时测量，为实现大型薄壁件镜像铣加工过程中稳定性的提高提供了可靠保证。关键词：受限空间；三维力；压电效应；测力单元；静动态标定＊■Ｖ小１自预紧压电三维测力单元研制－ｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰｉｅｚ

6、ｏｅｌｅｃｔｒｉｃＴｈｒｅｅｃｏｍｏｎｅｎｔＦｏｒｃｅＵｉｔｗｉｔｈｐＳｅ－ａｄｅｄｌｆｐｒｅｌｏＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｅｒｏｃｅｓｓｏｆｕｓｎｔｅｍｅｔｒｒｏｒｍｎｔｏｍａｎｕｔｕｒｅｔａｔｅｏｆａｒｅｉｈｈｏｄｏｆｍｉｉｌｌｉｆａｃｈｉｎｌｌｐｇｇｐｇｒｏｃｋｅｔｓｔｈｅｍａｎｉｔｕｄｅａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｏｒｔｆｏｒｃｅｎｏｔｏｎｌｈａｓａｄｅｃｉｓｉｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｏｔｈｅ，ｇｐｐｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅ

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