数控机床热误差补偿测控系统研究的任务书.docx

数控机床热误差补偿测控系统研究的任务书
一、任务目的
1.研究数控机床热误差补偿测控系统的原理和方法。
2.实现数控机床热误差补偿测控系统的设计与开发。
3.测量和分析不同工作状态下数控机床的热变形，验证热误差补偿测控系统的有效性。
二、任务背景
数控机床是当前制造工业的主要生产设备之一，其高精度和高效率已被广泛认可。然而，数控机床在长时间工作过程中，受到机床本身材料的热膨胀和温度变化的影响，会导致机床的精度下降，严重影响加工精度和生产效率。热误差是数控机床加工过程中的一个重要问题，因此，研究并设计一套热误差补偿测控系统，对于提高数控机床的精度和效率，推动制造业的发展，具有重要的现实意义。
三、任务内容
1.研究数控机床热误差的基本原理和计算方法。
2.设计数控机床热误差补偿测控系统的硬件和软件，实现数控机床工作状态的自动检测、数据采集和误差补偿。
3.利用测温仪、激光测距仪、位移传感器等相关测试设备，采集不同工作状态下数控机床的热变形数据，并对其进行分析和验证。
4.对研究结果进行总结和评估，并得出结论，提出相关改进意见。
四、任务计划
1.第1-2周：了解研究背景和目的，对数控机床热误差的基本原理和计算方法进行深入学习和掌握。
2.第3-4周：设计数控机床热误差补偿测控系统的硬件和软件，包括编写系统程序和选购测试设备、传感器等。
3.第5-6周：进行系统测试和校准，并修正系统中存在的问题，确保系统正常工作。
4.第7-10周：利用测试设备采集不同工作状态下数控机床的热变形数据，并采用相应的分析方法对数据进行处理和分析，得出相关结论。
5.第11-12周：总结和评价研究结果，提出改进意见，并准备完善的研究报告。
五、任务要求
1.熟练掌握相关热变形测试、数据分析、误差补偿等技术方法，熟练运用Solidworks、Ug、Pro/E、C++、VB、MATLAB等相关软件。
2.具有一定的数控机床或测控系统设计和开发的经验，能够独立完成系统设计和开发工作。
3.有一定的实验室工作和论文写作经验，能够按时完成任务并撰写符合学术规范的论文。
4.具有良好的团队合作精神，能够与他人协同工作、相互学习和交流，积极推进研究项目的进展。
六、任务成果
1.完成数控机床热误差补偿测控系统的设计和开发，并进行系统测试和校准。
2.提供数控机床不同工作状态下的热变形数据，并对数据进行分析和处理。
3.撰写一份不少于3000字的研究报告，对研究结论进行总结和评价，并提出改进意见。
4.提交一篇符合相关学术期刊要求的论文，并口头报告研究成果。
七、参考文献
1.HUXuelian,YUANHuanqing,ZHUGuanghuai,etal.Effectofspindlethermalelongationonaxialprecisionofmachinetool[J].ProcediaCIRP,2014,13:101-106.
2.WENChunmei,WANGYing,LIXianxia,etal.Researchontheerrorcompensationofthermaldeformationofmachinetool[J].PrecisionEngineering,2012,36(2):306-313.
3.SONGWei,WUJianhua,MAOJianbo,etal.ThermalerrorpredictionbasedonanartificialneuralnetworkforaCNCmachine[J].PrecisionEngineering,2016,44:139-150.