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壓電式三向力切削力測試儀是一種常用于測量切削過程中各個(gè)方向上的切削力的裝置。其測試原理基于壓電效應(yīng)和力傳感器原理。
壓電效應(yīng)：壓電材料具有壓電效應(yīng)，即在受到機(jī)械應(yīng)變時(shí)會產(chǎn)生電荷。這一特性可通過將壓電材料放置在被測物體與夾持裝置之間以感知受到的切削力。
力傳感器原理：測試儀中通常使用了一個(gè)或多個(gè)壓電材料片作為傳感器，在其表面附加薄金屬片形成一個(gè)極板，使得當(dāng)施加外力時(shí)，金屬片產(chǎn)生位移并導(dǎo)致壓電材料發(fā)生應(yīng)變，從而產(chǎn)生對應(yīng)的電荷信號。根據(jù)安培定律和庫侖定律試驗(yàn)樣品周圍所產(chǎn)生的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)充放積方法來探測該樣品所承受的相對切削力。
測試步驟：將測試儀安裝到被測工件上，并保證每個(gè)方向都能正確地接收切削過程中施加在工件上的切削力。隨后，當(dāng)進(jìn)行切削操作時(shí)，由于切削力的作用，壓電材料片會發(fā)生應(yīng)變并產(chǎn)生相應(yīng)的電荷信號。這些電荷信號經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換后可以被記錄下來，并用于計(jì)算和分析切削力的大小和方向。
總結(jié)起來，壓電式三向力切削力測試儀利用了壓電效應(yīng)和力傳感器原理，在切削過程中通過測量壓電材料片上產(chǎn)生的電荷信號來確定各個(gè)方向上受到的切削力。這種方法可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測和評估切削過程中的力學(xué)特性，有助于優(yōu)化加工工藝并提高加工質(zhì)量。
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