壓電式三向切削力測試系統

一、儀器簡介：

XR-YDC-III89B型壓電式三向切削力測試系統的核心部分，適合機械加工中三向切削力的測量，車削力的測量范圍Fx，Fy，Fz：≥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最大特點是重復性好，長期使用性能穩定，不需反復標定。另一大特點是固有頻率高，特別適合于動態力的測量。

二、儀器技術參數：

1.1 切削力的測量范圍：Fx，Fy，Fz：2500N；

1.2 固有頻率：3KHz；

1.3 靈敏度：Fx,Fy>7.5pC/N，Fz>3.5pC/N；

1.4 線性度：<±1%(F.S)；

1.5 重復性；<±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)。

基于壓電效應的傳感器。是一種自發電式和機電轉換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產生電荷。此電荷經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。它的優點是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等。缺點是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應差，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）。

電壓放大器的應用具有一定的應用限制，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。優點：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，使它具有廣泛的應用前景。缺點：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。

不過由于固態電子器件和集成電路的迅速發展，電荷放大器的優點：輸出電壓Uo與電纜電容Cc無關，且與Q成正比，這是電荷放大器的最大特點。但電荷放大器的缺點：價格比電壓放大器高，電路較復雜，調整也較困難。要注意的是，在實際應用中，電壓放大器和電荷放大器都應加過載放大保護電路，否則在傳感器過載時，會產生過高的輸出電壓。

3）數據采集卡: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/網絡。

4）工控機：19寸大屏高性能工控機。

                   圖4.1 壓電晶體測力儀測試系統

5）硬件要求：

5.1 至少Pentium IV以上，256M 內存，1GB 以上硬盤空間的臺式兼容機。

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 擴展槽。

6）軟件要求：

6.1 Windows XP 及以上操作系統。

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

7）系統特點：

本系統可在 Windows XP 以上操作系統下運行，是用Labview 中文版編寫的，可以利用軟件操作系統和硬件系統的全部資源，界面簡潔友好，與 Windows 風格兼容，可以實現對磨削、銑削、車削、鉆削加工中切削力的在線動態測量，可以實現監控和/或測量功能，*滿足科學研究和監控切削的要求。

系統功能介紹：

7.1 以動態曲線和數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值，并記錄與顯示最大力值，測得的數據存放在系統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的決定。

7.4 保存整個切削過程的數據，以便進一步處理。

7.5 全程顯示切削過程曲線，可以隨意選擇任意區間的曲線進行放大查看。

四、儀器售后服務：

1、技術服務：

1.1 賣方負責設備的運輸、裝卸、安裝、調試，責任與費用由乙方承擔。

1.2 設備出現故障后，乙方2小時回應客戶需求，七日內完成維修任務。

1.3 設備安裝調試完成后，廠家負責技術培訓，保障甲方使用者能夠熟練掌握設備原理和設備使用方法及維護方法。

2、質量保證期：

2.1 保修期限為自產品驗收合格之日起12個月。

2.2 設備終身維修、設備操控軟件免費升級，保修期外乙方提供維修服務只收零部件成本費，其工作人員一切費用由乙方負責。