为了实现对切削力进行实时监测、分析，及时反馈修正，各种直接和间接的切削力监测系统已被提出和开发出来。切削力的测量原理主要基于一些典型的传感技术，包括压阻式传感器、压电传感器、电容式传感器、谐振式传感器等。以监测铣削过程中切削力的变化为目的，一系列的传感器被开发出来。例如，基于应变片的固定于工作台上的四分量测力计，可以测量三轴向和扭转力，但它的缺陷是自身的较低的刚度和较低的固有频率。固定于工作台上的基于压电效应的测力传感器的性能较好，具有更好的稳定性，高刚度和高灵敏度。然而，测量切削力时，传感器必须夹紧在机床和工件之间，这无疑限制了工件的几何形状和尺寸。基于压电效应的集成安装在主轴上环状的传感器，传感器随刀柄同时旋转，具有压电式传感器的典型优势，但其缺陷是高成本，不能测量静态力。电容、电感式测力仪，原理是利用电容极板间距或电感磁芯的移动把弹性体的位移转换成电容或电感的变化，并以电信号的方式体现出来，实质仍然是一种位移计。电容、电感式测力仪存在抗干扰能力差、静态线形误差大等缺点。

    基于半导体的压阻效应制造的半导体硅应变片将在保留应变式切削力传感器优点的同时，提高灵敏度，进一步减小体积。在受到外力作用下，其电阻值将发生改变，通过惠斯通电桥转变为电信号输出，达到监测切削力的目的。对于铣削力传感器，设计合理的弹性体结构和选择合适的贴片位置及组桥方式，能够有效地解决传感器的刚度和灵敏度之间的矛盾。

    采用“笼”式结构作为传感器的弹性元件，能够很好解决刚度与灵敏度之间的矛盾，在保证高刚度的前提下极大地提高灵敏度，能够同时提高轴向和剪切方向的测力灵敏度；其前部刀柄连接标准接口，能够方便地同主轴连接，具有安装简单、通用性强的特点；后端刀具夹持标准接口可以根据实际需求安装不同的刀具。整体结构采用组合封装的模式，安装、拆卸、维修方便，随时可更换零部件。信号采集电路采用惠斯通全桥电桥，稳定性强。本发明基于半导体硅应变片，能够测量静态力和动态力，具有高灵敏度、高刚度、无交叉干扰，适应性强、低成本、使用维护简单方便等优点。