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本发明公开了一种机床主轴夹紧力在线监测系统，包括主轴外壳，所述主轴外壳内设置有拉杆，其特征在于：位于主轴外壳外部的拉杆端设置有一组位移缩小机构，位移缩小机构包括初级从动杆、次级从动杆以及分别位于初级从动杆和次级从动杆上的多个支撑杆，所述初级从动杆首端固定在拉杆端部侧面，末端通过支撑杆连接着次级从动杆，所述次级从动杆的末端通过支撑杆设置在主轴外壳的上端面上，所述次级从动杆的前端与主轴外壳的上端面之间设置有一个弯曲片，所述弯曲片的一侧粘贴固定有压电陶瓷薄膜，另一侧粘贴固定有超磁致伸缩薄片。本发明能够使机床在工作过程中，其主轴内的碟形弹片的实时恢复弹力受到全程监控，提高主轴夹紧刀柄的可靠性。