YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪说明书

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1、YDC-Ⅲ89A型压电式车削测力仪使用说明书钱敏、孙宝元、张军大连理工大学机械工程学院传感测控研究所大连理工大学机械工程学院传感测控研究所孙宝元、钱敏、张军目录使用前必读使用中注意事项测力系统标定结果一、前言二、压电石英晶体三维力传感器原理1.基本原理2.传感器的特点3.传感器的基本性能指标三、YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪工作原理及特点1.结构2.原理3.特点四、YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪静、动态标定1.静态标定2.动态标定五、电荷放大器为主的基本测试系统1.基本系统2.电荷放大器的选择六、使用注意事项七、安装及

2、操作规程八、常见故障及其排除第2页共14页YDC-Ⅲ89A型压电式车削测力仪使用说明书使用前必读！1、压电切削测力仪是精密测量仪器，使用时请务必小心，千万不能使测力仪受到碰撞或撞击，如果这样有可能造成不可修复的损坏。2、压电切削测力仪具有很好的线性、重复性和稳定性，长期使用不需反复标定。3、将测力仪安装在机床刀架上，测力仪的底面与刀架接触面之间一定要平整，不得有高点或硬质点，微小的间隙也将会引起弹性变形，而减小固有频率。4、刀架夹紧螺钉与测力仪之间一定要放置垫片，以防止测力仪表面损坏。5、将测力仪的输出线接头的芯轴与外壳用金属

3、短接一下，以释放残余电荷。6、将测力仪输出接头接入放大器的输入电荷Q的插头上。7、将三台电荷放大器的传感器灵敏度旋钮分别调至“YDC-Ⅲ89A压电三向车削测力系统标定结果”中的数值，即：Fx向：4.65pC/NFy向：2.35pC/NFz向：5.99pC/N共14页第3页大连理工大学机械工程学院传感测控研究所孙宝元、钱敏、张军下限频率调至“L”档，输出调至“1mV/Unit”，在此状态下输出电压与切削力之间是1：1的关系，即1mV电压对应1N的力。8、开关调至“复位”,打开电荷放大器电源开关，预热30分钟。9、将放大器开关调至

4、“工作”状态，开始检测。注意：未测试时电荷放大器应始终处于“复位”状态。使用中注意事项：1、测力仪和电荷放大器应有可靠接地，最好设置专门的地线，使整个测力系统有一个统一的地线。2、所有的插头、插座应保持干燥、清洁；信号输出线不要沾灰尘，也不要用手摸。当接头不用时,用罩罩住。3、当测力仪不用时，应将其放到包装盒中保护。4、为了导线在工作时不被切断或扯断，应加以防护。5、严禁强烈碰撞测力仪或使其受到任何强烈冲击。因为此类冲击力可能超过测力范围，而导致仪器损坏。6、严禁擅自拆卸测力仪。第4页共14页YDC-Ⅲ89A型压电式车削测力仪

5、使用说明书一、前言YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪外型如图1.1所示。图1.1YDC-Ⅲ89A三向压电车削测力仪该测力仪同一些必要的二次仪表组合在一起，可以完成切削力的静、动态测试，从而使人们可以准确而容易地获得金属切削加工中最重要的参数，既三维切削力。现在，金属切削理论的研究已由过去的静态测量发展到动态测量，对测力仪有了更高的要求。而我们研制的YDC-Ⅲ89A压电式车削测力仪却能以其高刚度、高灵敏度、高固有频率能很好地满足静、动态测试的要求，可测出任意方向力的三个相互正交的分量（Fx,Fy,Fz）。YDC-Ⅲ89A压电车削

6、测力仪不仅在技术上处于国内领先地位，而且其性能指标都达到国际同类产品的先进水平。二、压电石英晶体三维力传感器原理1.基本原理压电石英晶体三维力传感器的结构如图2.1。共14页第5页大连理工大学机械工程学院传感测控研究所孙宝元、钱敏、张军图2.1压电石英晶体三维力传感器的结构如图这种传感器有三对不同切型的石英晶片装入壳体内构成。其中一对采用具有纵向压电效应的切片，只能测量垂直仪的Z向力;而另外两对晶0片由于采用具有切向效应的切型，且相互灵敏度方向成90放置，因此可测X，Y向的分力。这样空间任何方向的力作用在传感器上时，传感器便能

7、自动地将力分解为空间相互正交的三个分力。2.传感器的特点21)、刚性好。石英的弹性系数E=8000kg/mm，而通常石英晶片厚只有约1mm，因此整个传感器的刚度相当于一个实心铸铁块的刚度。2)、灵敏度高。因为压电传感器属于“无位移”型传感器，理论上电荷量只与应力有关，而与位移无关，这样系统的刚性可以大些，而对灵敏度没有太大的影响。3)、线性好,而且一般情况下几乎没有滞后现象。4)、频率响应宽。特别适合动态测量,X、Y两向固有频率均在5kHz以上，而Z向固有频率可达25KHz以上，若装在合适结构中，频响还可提高。5)、稳定性好。

8、时间老化低，无热释电现象，对温度敏感性比电阻电感传感器要小得多，因此灵敏度基本保持为常数。6)、调整、使用方便。压电系统没有绝对零点，可以选定任意给定的状态作为零点。在准静态测量中，力的动态部分比稳态部分小很多。若希第6页共14页YDC-Ⅲ89A型压电式车削测力仪使用说明书望