目录 1
绪论 1
（Ⅰ） 1
（Ⅱ） 2
一、为什么要研究动态切削测力仪 3
二、压电测力仪技术性能特点 4
三、压电切削测力仪发展简况 7
一、石英晶体的物理、机械性能 10
§1-1石英晶体 10
第一章 压电机理与压电效应表达式 10
二、石英晶体的结构 11
三、α石英的晶轴系和直角坐标系 12
四、石英晶体的缺陷 13
§1-2压电机理与压电效应表达式 14
一、压电机理 14
二、正压电效应与逆压电效应 16
三、压电效应表达式的建立 17
四、压电系数及压电系数矩阵的物理意义 19
§1-3石英晶体的几何切型 21
一、几何切型的分类 22
二、各种石英晶体几何切型的符号表示法 22
第二章 石英晶体力传感器的设计与制造 25
§2-1石英晶体力传感器技术性能指标 25
§2-2力传感器用石英晶体几何切型的选择 26
一、用于测量法向载荷（F？）的石英晶片几何切型的选择 27
二、用于测量切向载荷Fx（Fy）石英晶片几何切型的选择 27
§2-3晶组与晶组的组合 29
三、用于测量扭转力矩（M）的石英晶片几何切型的设计 29
一、晶轴方向的判别 30
二、单元晶组的构成 33
三、组合晶组的构成 35
§2-4石英晶体力传感器灵敏度的分析与计算 36
一、传感器的灵敏度 37
二、石英晶体力传感器灵敏度的计算 37
三、电荷灵敏度的变化规律 38
§2-5传感器的结构设计 48
一、组合晶组的结构设计 49
二、晶体盒的结构设计 56
§2-6传感器的横向效应 61
一、单向传感器（单元晶组）在力电转换中可能出现的横向干扰 62
二、多向传感器（或组合晶组）在力电转换中可能出现的向间横向干扰 63
三、减少或避免横向干扰的基本措施和途径 67
§2-7压电石英力传感器工艺规程 70
一、三向力传感器装配工艺规程 71
二、传感器的电子束封焊 72
三、提高传感器绝缘阻抗的工艺措施 75
§2-8压电传感器的等效电路 76
四、传感器装配的超净环境 76
§2-9典型压电石英力传感器 78
一、单向压电石英力传感器 79
二、拉力传感器 81
三、双向压电石英力传感器 82
四、双向压电石英扭矩传感器 83
五、三向压电石英力传感器 85
六、压电石英小力值传感器 87
一、静态误差的定义方法 89
§3-1传感器的静态标定 89
第三章 传感器的性能检定 89
二、静态标定装置 91
三、采用“逐级加、卸载法”进行静态标定的方法与步骤 94
§3-2三向力传感器静态标定装置 96
一、原理与结构 97
二、精度与刚度 100
三、切向力加载点最佳位置的选择 102
§3-3压电力传感器检定举例 104
一、绝缘电阻 104
二、静态标定 105
三、动态标定 109
四、灵敏度温度系数 109
五、分辨率 111
六、密封试验 111
第四章 压电力传感器的正确使用与维护 112
§4-1传感器的正确使用 112
一、传感器的定位与安装 112
二、传感器预加载荷的确定 113
三、合理量程的确定 115
§4-2传感器的维护与保养 116
第五章 压电动态切削测力仪的设计与制造 118
§6-1对动态测力仪设计的技术要求 118
四、传感器环境温度与湿度的确定 118
§5-2几种典型压电测力仪介绍 120
一、压电式车削测力仪 120
二、铣削测力仪（测力平台） 132
三、钻削测力仪 135
四、磨削测力仪 138
一、传感器的选择原则 145
§5-3测力仪用传感器的选择与配置 145
二、传感器的配置原则 146
§5-4测力仪上传感器的预载与分载 149
一、测力仪上传感器的预载方式 149
二、分载原理及其应用 152
§5-6测力仪的结构设计与计算 155
一、车削测力仪的结构设计与计算 156
二、铣削测力仪（测力平台）的结构设计 175
§5-6压电测力仪的制造工艺 188
一、压电测力仪的技术要求 189
二、压电测力仪体的主要工艺规程 191
第六章 测力仪的动态响应及动态测量误差分析 195
§6-1测力仪的频率响应 195
一、测力仪的数学模型及频率特性 196
二、动态误差与工作频带 200
§6-2测力仪的瞬态响应 204
一、测力仪对斜坡力的响应及其误差 205
二、测力仪对阶跃力的响应及其误差 206
三、测力仪的脉冲响应及其误差 209
§6-3装在机床构件上测力仪的动态特性 211
§6-4压电式测力仪动态设计需要考虑的几个问题 213
一、动态设计时必要的初姑条件 214
二、关于ωn的设计 214
三、关于ξ的设计 215
第七章 压电测试系统 219
§7-1典型压电测试系统举例 219
§7-2压电测试系统的特点 222
§7-3压电力传感器对测量电路的要求 223
一、电压放大器 225
§7-4电荷放大器原理 225
二、电荷放大器 226
§7-5电荷放大器的选择与使用 230
一、电荷放大器的选择 230
二、电荷放大器使用注意事项 235
三、电荷放大器（FDH-2）操作规程 236
§7-6补偿器原理及选择 237
一、用计算法滑除横向干扰 237
二、用补偿器消除横向干扰 239
四、补偿器的静、动态性能标定 241
三、补偿器制作时注意事项 241
五、补偿器的选择与使用 242
§7-7峰值电压表原理及其选择 243
一、峰值电压表原理 243
二、峰值电压表技术指标及选择 245
§7-8测力平台的测试线路（多分量测试系统） 245
一、三支点6分量测试系统 245
二、四支点6分量测置系统 247
三、多分量测试系统的组合方案 248
§8-1静态标定 250
第八章 切削测力仪性能检定 250
一、静态标定的目的与项目 251
二、标定方法 251
§8-2动态标定 256
一、标定的目的与项目 257
二、标定方法 257
§8-3环境试验 265
一、密封试验 266
二、温度效应试验 266
一、压电测力仪的操作规程 269
§9-1压电测力仪的正确使用 269
第九章 压电测力仪的应用 269
二、压电测力仪使用注意事项 270
三、测力系统常见故障排除 272
§9-2压电测力仪的应用实例 273
一、YDC-78型测力仪在金属切削原理教学实验的应用 274
二、应用压电测力仪对动态切削力的研究 274
三、用压电测力仪对切削过程的振动和动态特性进行研究 282
四、压电测力仪在国防工程上的应用 283
主要参考文献 284