1. 研究目的与意义
检测锯链的锋利性、进锯的轻便性、锯链运转的平稳性及锯切效率的高低等性能指标时，离不开测定锯链切削木材时的三向力值，即沿刀具主运动方向的主切削力，进给方向的进给力和垂直于锯口平面的侧向力，因此要求所设计的三向测力仪的各测力方向的灵敏度高、交叉灵敏度小。
然而加工木材的切削刀具异于加工其他材料，例如加工硬脆性石材，铣削时需要三向测力传感器测定刀具的回转，切削金属时需要使用测力仪测出切削力的瞬时值进而研究切削机理。
2. 国内外研究现状分析
国外：目前常用的是压电晶体式和电阻应变片式。使用多个八角环按不同方向布置测定刀具切削金属材料的三向切削力，但其整体性差，且多个八角环安装时相互之间的位置公差要求高。安装8个单向压电式石英传感器。其中的四个传感器用于测量竖直z方向的切削分力，而其余四个传感器则用于测量水平x、y 方向的切削分力，经过试验研究确定该测力装置具有较好的可靠性和准确性。 国内：1）早期选择外伸式结构装刀以得到较好的静刚度和固有频率。 2）大连理工大学研发出的压电式石英传感器从单向测力传感器逐步发展成双向和三向测力传感器。 3）刘砚涛、郭冰等学者研发出一种基于八梁结构轮辐式的多维力测量结构，研究分析了该测力结构的耦合特征以及解耦方法。 |
3. 研究的基本内容与计划
（1）三向切削力测试系统方案设计；（2）三向切削力测力仪的机械结构设计； （3）贴片方案设计与制作； （4）电桥电路设计。 |
4. 研究创新点
比较分析了单一八角环、单向延伸式八角环、组合式八角环及双向延伸式八角环测力仪的结构特点及应用于木材三向切削力测力仪的可行性。
设计并制作了双向延伸式四耳环八角环测力仪。
将金属电阻应变片粘贴于测力仪本体耳环位置，组成电桥，应用电桥的和差特性，可满足三向测力传感器要求。
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