目前国内对于压电式切削测力仪研究成果较少,国内使用的切削测力仪大多为国外进口。而且价格昂贵。因此,本课题针对实验室数控机床的测力需求以及国内压电切削测力仪研究的不足,设计了一种基于PVDF压电薄膜的高频动态压电式切削测力仪,用来实现三维切削力的测量。首先,分析现有典型测力平台结构与性能以及PVDF压电薄膜的特性,结合压电式和电阻式测力仪的优缺点,设计出一款具有高刚度和高灵敏度的测力平台。对测力平台进行理论设计计算,根据计算结果进行测力平台结构尺寸设计,然后依据中间高刚度体并联四周低刚度体以及截面突然变化产生应变集中的原理提出四种结构方案,利用Solidworks软件建模,然后用CAE软件对设计的结构进行仿真分析,对比每种方案的分析结果,选择最佳方案。其次,利用ANSYS中的响应面优化方法对测力平台关键尺寸参数进行优化设计,得到测力平台的最佳尺寸参数。对优化后的测力平台进行仿真分析,包括应力、应变、模态以及性能指标仿真分析,说明测力仪结构设计的合理性。然后,根据PVDF压电薄膜传感机理与压电方程推导出电荷输出与应变的关系,依据PVDF压电薄膜力电转换机制设计信号调理电路。最后,对比几种算法的优缺点,利用动态解耦算法对测力平台进行解耦,然后利用MATLAB的simulink模块进行仿真分析验证,说明该动态解耦算法能够有效降低维间耦合。