数控滚齿机几何误差与热误差实时补偿技术研究的任务书.docx

数控滚齿机几何误差与热误差实时补偿技术研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
数控滚齿机是一种主要用于制造高精度齿轮的机床，其精度、效率和可靠性对于齿轮制造质量的提高及制造成本的降低具有重要意义。目前，我国的数控滚齿机技术已经走在了世界前列，但是还存在一些难题，如几何误差和热误差的影响。其中，几何误差是指由于机床制造和装配精度不足、材料热胀冷缩等原因所引起的误差；热误差是指热变形对机床精度的影响。几何误差和热误差都会导致齿轮加工精度的下降，因此，实现几何误差和热误差的实时补偿技术研究具有重要意义。
二、研究内容和目标
2.1研究内容
（1）探究数控滚齿机几何误差和热误差的形成机理和特点。
（2）研究实现数控滚齿机几何误差的实时补偿技术，并建立补偿模型；
（3）研究实现数控滚齿机热误差的实时补偿技术，并建立补偿模型；
（4）实验验证数控滚齿机几何误差和热误差实时补偿技术的效果。
2.2研究目标
（1）建立数控滚齿机几何误差实时补偿模型，实现几何误差的实时补偿，提高机床的加工精度；
（2）建立数控滚齿机热误差实时补偿模型，实现热误差的实时补偿，提高机床加工精度和稳定性；
（3）验证实时补偿技术的效果，使数控滚齿机的加工精度和稳定性达到国际领先水平。
三、研究方法和步骤
3.1研究方法
（1）理论分析法：通过对数控滚齿机的工作原理、结构及相关参数的理论分析，探究几何误差和热误差的形成机理和特点。
（2）数值模拟法：采用有限元分析方法进行数值模拟，分析数控滚齿机的机床结构和工作状态下的应力分布与变形情况，为建立实时补偿模型提供数据支持。
（3）实验方法：通过实验验证研究结果，检验数控滚齿机几何误差和热误差实时补偿技术的效果和稳定性。
3.2研究步骤
（1）文献调研，了解数控滚齿机的基本知识和现状；
（2）分析数控滚齿机的几何误差和热误差的形成机理和特点，建立补偿模型；
（3）通过有限元分析进行数值模拟，获取实验数据；
（4）根据实验数据，优化补偿模型，建立实时补偿控制系统；
（5）进行实验验证，检验实时补偿技术的效果和稳定性；
（6）根据实验结果，对实时补偿技术进行改进和提升。
四、研究进度和预期成果
4.1研究进度
第一年：
（1）完成数控滚齿机几何误差和热误差形成机理和特点分析；
（2）完成补偿模型建立；
第二年：
（1）实现数控滚齿机几何误差实时补偿技术；
（2）实现数控滚齿机热误差实时补偿技术；
第三年：
（1）完成实验验证和效果分析；
（2）完成技术改进和提升。
4.2预期成果
（1）建立数控滚齿机几何误差和热误差实时补偿模型；
（2）实现数控滚齿机几何误差和热误差实时补偿技术；
（3）实验验证技术效果和稳定性；
（4）实现数控滚齿机高精度齿轮的制造；
（5）提高数控滚齿机加工精度和稳定性，达到国际领先水平。
五、参考文献
[1]黄碧娟,朱义河.数控滚齿机几何误差研究及其补偿方法[J].工具技术,2016,50(4):88-90.
[2]张顺兴,张鼎兴,王薇.数控滚齿机热误差实时补偿技术[J].机床与液压,2013,41(13):31-33.
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[5]ZouQ,XieG,YanR.Anapproachtothermalerrorcompensationinhigh-speedmachiningcenters[J].ChineseJournalofMechanicalEngineering,2012,25(2):354-360.