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测量切削过程中切削力和扭矩不仅有利于研究切削机理、计算功率消耗、优化切削用量和刀具几何参数,更重要的是可以通过切削力的变化来监控切削过程,反映刀具磨损或破损、机床故障、颤振等切削状态,以便及时控制切削过程,提高切削效率,降低零件废品率。针对切削加工的受力特点及多样性,利用石英晶体的压电效应,设计了一种压电式四维切削测力仪。该测力仪以分布在同一圆周上成菱形分布的四个压电传感器为核心,实现了对多种切削过程中三个方向正交力及水平扭矩的同时测量,测力范围为F_x/F_Y=-5000～5000N,