SDZ-A基准型动态钻削测力仪

本文重点论述了“ＳＤＺ－Ａ基准型动态钻削测力仪”研究过程中的几个关键性问题；双向扭矩传感器的研制；测试能力的计算方法；测力架的设计要点：预载机构的结构和优选以及标定系统的组合和标定方法及其示例。     

基于ANSYS的三维动态切削测力仪模态分析

采用ANSYS软件对薄壁圆筒式测力仪进行了模态分析,得到其前十阶固有频率和振型,取其中六阶进行分析,研究结果对测力仪结构设计具有重要的参考价值.     

切削测力仪动力学分析与切削力动态测量误差确定

本文从分析具有普遍性意义的测力仪双自由度振动模式出发，采用复变函数方法求解了与振动模式对应的微分方程组，给出了频率响虚特性ψ(ω)、幅频特性|ψ(ω)|和相频特性φ(ω)的准确表达式。本文还给出了测力仪动态测动态测尾误差的计算方法，证实了压电式压力仪测力仪测量误差δ压电远远小于位移型测力测量误差δ位移的原因。     

压电式传感器与测力仪研发回顾与展望

较系统、扼要地回顾了作者 2 0余年来在压电式传感器与测力仪、压电式执行器等方面的理论研究与产品开发情况 .其中对压电效应的理论研究成果 ,如切向灵敏度分布、石英晶体扭转效应、多种能量间的物性效应等 ,作了比较详细的介绍 .对所研发的压电式传感器与测力仪产品作了宏观介绍 .最后 ,对作者目前在上述领域所做的工作和对未来研究工作的想法作了简要阐述 .     

剃齿测力仪的设计及其标定

本文在分析剃削力的基础上,确定了剃齿测力仪应采用的结构形式,完成了弹性传感器的设计。针对测力仪的力学特性和电学特性,进行了分析和推导,从理论上初估了测力仪的主要性能,并提出了测力仪的补偿措施。最后对测力系统进行了标定,从而判断其在实用中的可靠性。静态标定主要考察了测力仪的直线性和灵敏度,动态标定主要考察了测力仪的固有频率。     

多通道测力仪动态信号反向滤波补偿方法

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。根据测力系统激励力与测试值之间的频响函数矩阵,建立测力系统传递函数模型,并进行最小相位转化,将最小相位动态力传递函数模型反转,得到反向滤波器。实验结果表明:经过反向滤波处理的动态力测试值与实际动态力具有相同的幅值;运用零相位滤波方法,消除了测试信号与实际动态力之间的相位差;测试结果与动态力实际输入幅值误差小于6%。     

压电陶瓷基础激励下激振幅度的标定方法

研究了压电陶瓷基础激励下激振幅度的标定方法,来准确获得它的激振幅度大小.首先,提出了一种简便而又可靠的幅度标定方法,并建立了压电陶瓷基础激励下的悬臂梁动力学模型.然后,在明确其标定原理的基础上,采用理论和实验相结合的方式来解决压电陶瓷基础激励下激振幅度的标定问题,并详细叙述了标定的方法及流程;最后,利用该方法对一款PZT陶瓷的基础激振幅度进行了标定,证明了方法的有效性和实用性.     

超精密切削用刀具超声激振机构的设计

该文设计一种基于夹心式压电陶瓷结构的刀具超声激振机构,用于超声振动辅助金刚石刀具进行超精密切削。通过分析超精密切削技术需求,提出了激振机构结构设计方案,进行了解析设计和有限元仿真分析,制作出激振机构,进行了性能测试,并开展了超声振动辅助切削的可行性实验。研制的激振机构可实现频率42.0kHz、振幅峰峰值8μm的超声激振,并在超声振动辅助金刚石刀具超精密切削中表现出良好效果,切削模具钢工件端面达到表面粗糙度Ra 0.018～0.05μm。     

拉压与扭剪双向三轴仪微机测控的试验研究

简要介绍拉压与扭剪双向三轴仪机械结构，分析了电液伺服系统的数学模型；利用离散仿真和频域分析法，选择了合理的调节方式。采用微机控制系统使拉压与扭剪双向同时激振的循环荷载控制得以实现，并模拟土体受力状态，实现应力应变两种控制路径、八种组合的控制方式。实验结果表明，拉压与担剪双向三轴仪机械液压系统的改进与微机测控系统是可行的、有效的。     

从正交切削试验获得低碳钢动态剪切流动应力特性

本文采用正交切削试验技术，获得０．２％Ｃ钢在温度２００℃，剪应变１－２，剪 应变率３×１０３－３×１０５ｓ－１范围的动态流动特性。通过对数学模型的非线性回归分 析，得到动态剪切流动应力的定量表达式。与分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆试验数据的对比， 证实了该技术所得结果的正确性和可靠性。     

基于电力测功和压电陶瓷加载系统的高速电主轴可靠性试验台设计

 高速数控机床的工作性能首先取决于高速主轴的性能。设计了一种基于电力测功加载系统和压电陶瓷加载系统的高速电主轴可靠性试验台,它能够完成转速为18000r/min以上的电主轴可靠性试验;实现高速电主轴的性能指标测试,如电主轴温升控制,主轴的径向跳动和轴向窜动等的测试;采用电力测功加载系统及压电陶瓷加载系统模拟主轴受力状况(包括径向力、轴向力与扭矩),实现电主轴的动态加载实验与测试;检测试验过程中的各种故障,记录试验过程中试验信息,并可进行查询,通过采集的参数数据进行可靠性分析,为提高电主轴的可靠性提供了定量数值评估平台。     

整体式三维压电测力平台的研制

重点介绍了整体式三维压电测力平台结构优化设计与性能标定,该测力平台与国内外同类产品相比,最突出的特点是采用了整体式结构;只需２个三维压电石英力传感器;结构具有“推挽”特点,不但提高了灵敏度,而且具有温度自补偿功能,经过特殊的工艺处理,小力值测量的稳定性非常好,该测力平台的技术指标全面达到ＣＩＲＰ－ＳＴＣＣ规定的动态测力仪标准。     

硅加速度计动态I/O特性的标定和数据采集

介绍了振动台测量控制系统、标定振动g值及减小标定误差的技术. 在此基础上, 介绍了利用HP34401A 型数字万用表和微型计算机进行数据采集的通信技巧和编程技巧. 利用这套系统,对笔者联合研制开发的仪表级压阻式硅加速度计动态I/O特性进行了大量的测试标定和数据采集处理, 得出了可靠和满意的结果.