高速微切削技术随着时代的潮流崛起,被广泛的投入现代工业生产中,高速微切削力的测量准确性为是后续研究高速微切削技术的基础,设计出新型结构测力平台满足高速微切削条件下测力极其重要。一般对测力平台设计凭借经验和没有试验验证其结构是否达到设计目标,本文通过采用多目标结构优化设计方法,致力于设计出的测力平台,设计域内应力集中,自身固有频率高,向间干扰小,可以进行切削测力测量。本文主要研究内容和成果如下:(1)高速微切削测力平台总体方案的设计及采用设计方法的确定。通过高速微切削下切削力和振动频率的测量,确定测力平台在高速微切削环境下达到的设计目标。研究结构优化方法,选取其中拓扑优化和尺寸优化方法对测力平台核心部分弹性体进行优化设计,确定一套测力平台设计及验证方案。(2)通过对不同形状等边壳体进行固有频率理论计算和有限元计算对比,验证对比得出其圆环壳体的固有频率最优,确定测力平台弹性体初始形状。然后进行多目标拓扑优化和尺寸优化得到新型弹性体结构。新型结构弹性体最后进行有限元结构分析验证确定设计出弹性体结构贴片位置应力集中,向间干扰计算得出满足干扰率小于10%设计目标。最终优化后弹性体添加上、下平台确定测力平台形状结构。(3)采用锤击法对制作好的测力平台进行模态分析试验,测量得到其模态的固有频率值大于3000Hz,然后与进行数学模型模态有限元分析得出结果对比,验证试验的准确性。(4)进行静态标定计算出所受载荷与输出电压的关系,发现新型测力平台具有良好的线性度,验证测力平台具有良好的线性,通过数据计算出向间干扰,其干扰率小于10%,说明其测力平台具有解耦功能。最后通过测力平台与其它硬件和采集软件组成完整切削力采集系统在高速微切削环境下进行切削力的测量,测量结果曲线光滑、连续,验证了设计出的测力平台满足高速微切削环境,达到其预期的设计目标。