壓電式三向切削力測試系統(tǒng)

一、儀器簡介：

XR-YDC-III89B型壓電式三向切削力測試系統(tǒng)的核心部分，適合機(jī)械加工中三向切削力的測量，車削力的測量范圍Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z：≥2500N。測力儀尺寸小，便于安裝，主要用于車削力的測量。

XR-YDC-III89B型壓電式三向切削力測試系統(tǒng)最大特點(diǎn)是重復(fù)性好，長期使用性能穩(wěn)定，不需反復(fù)標(biāo)定。另一大特點(diǎn)是固有頻率高，特別適合于動態(tài)力的測量。

二、儀器技術(shù)參數(shù)：

1.1 切削力的測量范圍：Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z：2500N；

1.2 固有頻率：3KHz；

1.3 靈敏度：Fx,Fy>7.5pC/N，F(xiàn)z>3.5pC/N；

1.4 線性度：<±1%(F.S)；

1.5 重復(fù)性；<±1%(F.S)；

1.6 分辨率:0.01N；

1.7 向間干擾:<5%(F.S);

1.8 重量:9.5Kg；

1.9 壓電傳感器外形尺寸：180×170×70（mm）,銑床安裝夾具老虎鉗鉗口尺寸：67mm；

1.10 使用溫度 0~40℃。

三、儀器主要配置：

1）三向測力儀:壓電晶體材料測力儀(量程：±2.5N)。

基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測量力和能變換為力的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。

2）電荷放大器：低噪聲寬頻帶電荷放大器（電荷輸入量為：20000PC）。

電壓放大器的應(yīng)用具有一定的應(yīng)用限制，壓電式傳感器在與電壓放大器配合使用時，連接電纜不能太長。優(yōu)點(diǎn)：微型電壓放大電路可以和傳感器做成一體，這樣這一問題就可以得到克服，使它具有廣泛的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)：電纜長，電纜電容Cc就大，電纜電容增大必然使傳感器的電壓靈敏度降低。

不過由于固態(tài)電子器件和集成電路的迅速發(fā)展，電荷放大器的優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓Uo與電纜電容Cc無關(guān)，且與Q成正比，這是電荷放大器的最大特點(diǎn)。但電荷放大器的缺點(diǎn)：價格比電壓放大器高，電路較復(fù)雜，調(diào)整也較困難。要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中，電壓放大器和電荷放大器都應(yīng)加過載放大保護(hù)電路，否則在傳感器過載時，會產(chǎn)生過高的輸出電壓。

3）數(shù)據(jù)采集卡:垂直分辨率16位；水平分辨率：采樣率每通道最大80K；通信方式: USB/PCI/網(wǎng)絡(luò)。

4）工控機(jī)：19寸大屏高性能工控機(jī)。

                   圖4.1 壓電晶體測力儀測試系統(tǒng)

5）硬件要求：

5.1 至少Pentium IV以上，256M 內(nèi)存，1GB 以上硬盤空間的臺式兼容機(jī)。

5.2 至少15寸以上顯示器，分辨率 1024×768 以上。

5.3 至少一個 PCI 擴(kuò)展槽。

6）軟件要求：

6.1 Windows XP 及以上操作系統(tǒng)。

6.2 Microsoft Office完整版（至少安裝 Word，Excel）。

7）系統(tǒng)特點(diǎn)：

本系統(tǒng)可在 Windows XP 以上操作系統(tǒng)下運(yùn)行，是用Labview 中文版編寫的，可以利用軟件操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的全部資源，界面簡潔友好，與 Windows 風(fēng)格兼容，可以實(shí)現(xiàn)對磨削、銑削、車削、鉆削加工中切削力的在線動態(tài)測量，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和/或測量功能，*滿足科學(xué)研究和監(jiān)控切削的要求。

系統(tǒng)功能介紹：

7.1 以動態(tài)曲線和數(shù)字兩種方式顯示切削過程力的變化。

7.2 可以有選擇地顯示所關(guān)心的某個方向的切削力的曲線。

7.3 整個測試過程不斷顯示切削力的數(shù)值，并記錄與顯示最大力值，測得的數(shù)據(jù)存放在系統(tǒng)路徑下以測試日期為文件夾的磁盤文件的中，便于操作者做出相應(yīng)的決定。

7.4 保存整個切削過程的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步處理。

7.5 全程顯示切削過程曲線，可以隨意選擇任意區(qū)間的曲線進(jìn)行放大查看。

四、儀器售后服務(wù)：

1、技術(shù)服務(wù)：

1.1 賣方負(fù)責(zé)設(shè)備的運(yùn)輸、裝卸、安裝、調(diào)試，責(zé)任與費(fèi)用由乙方承擔(dān)。

1.2 設(shè)備出現(xiàn)故障后，乙方2小時回應(yīng)客戶需求，七日內(nèi)完成維修任務(wù)。

1.3 設(shè)備安裝調(diào)試完成后，廠家負(fù)責(zé)技術(shù)培訓(xùn)，保障甲方使用者能夠熟練掌握設(shè)備原理和設(shè)備使用方法及維護(hù)方法。

2、質(zhì)量保證期：

2.1 保修期限為自產(chǎn)品驗(yàn)收合格之日起12個月。

2.2 設(shè)備終身維修、設(shè)備操控軟件免費(fèi)升級，保修期外乙方提供維修服務(wù)只收零部件成本費(fèi)，其工作人員一切費(fèi)用由乙方負(fù)責(zé)。