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嵌入式薄膜应变传感器的铣削力测量刀具系统结构设计与优化
1
作者
闫旭辉
宋相弢
武文革
《工具技术》
北大核心
2025年第6期140-148,共9页
为提高铣削过程中测力系统的灵敏度,提出一种具有弹性梁结构的铣削力测量刀具系统。建立弹性梁的简化力学模型,研究3种铣削力分量作用下弹性梁的应变与力的关系,为后续铣削力测量刀具系统标定试验提供指导。铣削力测量刀具系统由基底、...
为提高铣削过程中测力系统的灵敏度,提出一种具有弹性梁结构的铣削力测量刀具系统。建立弹性梁的简化力学模型,研究3种铣削力分量作用下弹性梁的应变与力的关系,为后续铣削力测量刀具系统标定试验提供指导。铣削力测量刀具系统由基底、过渡层、绝缘层和电阻栅等构成,薄膜应变传感器在该系统中处于中心位置,电阻栅对薄膜应变传感器的性能影响尤为显著。为进一步提高薄膜应变传感器的灵敏度,对基底、过渡层、绝缘层和电阻栅的形状进行优化研究。设计一种新型薄膜应变传感器,该传感器由绝缘层和两端支承在过渡层上的电阻栅构成。针对薄膜应变传感器湿蚀刻过程的流程展开研究,并获得样品。用超景深显微镜、共聚焦显微镜和原子力显微镜观察传感器样品的表面微观形貌。可以看出,电阻栅图边界整齐且尺寸精度高,基本达到设计的预期效果。在搭建的实验平台上对样品的电学性能进行测试,结果表明,与普通薄膜应变传感器相比,样品的应变系数GF提高约60.2%,满足设计要求。
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关键词
薄膜应变传感器
铣削力
湿蚀刻工艺
性能表征
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职称材料
题名
嵌入式薄膜应变传感器的铣削力测量刀具系统结构设计与优化
1
作者
闫旭辉
宋相弢
武文革
机构
临汾职业技术学院
中北大学机械工程学院
出处
《工具技术》
北大核心
2025年第6期140-148,共9页
基金
国家自然科学基金(51875533)
山西省教育科学“十四五”规划课题(GH-230095)
山西省职业教育教学改革与实践研究项目(202303076)。
文摘
为提高铣削过程中测力系统的灵敏度,提出一种具有弹性梁结构的铣削力测量刀具系统。建立弹性梁的简化力学模型,研究3种铣削力分量作用下弹性梁的应变与力的关系,为后续铣削力测量刀具系统标定试验提供指导。铣削力测量刀具系统由基底、过渡层、绝缘层和电阻栅等构成,薄膜应变传感器在该系统中处于中心位置,电阻栅对薄膜应变传感器的性能影响尤为显著。为进一步提高薄膜应变传感器的灵敏度,对基底、过渡层、绝缘层和电阻栅的形状进行优化研究。设计一种新型薄膜应变传感器,该传感器由绝缘层和两端支承在过渡层上的电阻栅构成。针对薄膜应变传感器湿蚀刻过程的流程展开研究,并获得样品。用超景深显微镜、共聚焦显微镜和原子力显微镜观察传感器样品的表面微观形貌。可以看出,电阻栅图边界整齐且尺寸精度高,基本达到设计的预期效果。在搭建的实验平台上对样品的电学性能进行测试,结果表明,与普通薄膜应变传感器相比,样品的应变系数GF提高约60.2%,满足设计要求。
关键词
薄膜应变传感器
铣削力
湿蚀刻工艺
性能表征
Keywords
thin-film strain sensor
milling force
wet etching process
performance characterization
分类号
TG54 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TG714 [金属学及工艺—刀具与模具]
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
嵌入式薄膜应变传感器的铣削力测量刀具系统结构设计与优化
闫旭辉
宋相弢
武文革
《工具技术》
北大核心
2025
0
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