數(shù)控電火花線切割機(jī)床工作液智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究的開題報(bào)告一、選題背景及意義數(shù)控電火花線切割機(jī)床是一種高精度、高效率、高自動(dòng)化的機(jī)床設(shè)備。其主要作用是采用電火花放電技術(shù)將導(dǎo)電材料切割成任意形狀的工件。而工作液則是電火花線切割加工的重要配套材料，主要用于冷卻電極、沖擊抑制火花反坐等作用，其品質(zhì)直接影響加工效果及機(jī)床壽命。因此，設(shè)計(jì)一套針對(duì)數(shù)控電火花線切割機(jī)床工作液的智能控制系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控其品質(zhì)及機(jī)床運(yùn)行狀況，對(duì)于保障加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、提升機(jī)床穩(wěn)定性具有重要意義。二、研究內(nèi)容本研究主要針對(duì)數(shù)控電火花線切割機(jī)床工作液智能控制系統(tǒng)，主要包括以下研究內(nèi)容：1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：介紹控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，包括數(shù)據(jù)采集、處理和顯示等方面的內(nèi)容。2.傳感器選型：選擇合適的傳感器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試。3.品質(zhì)檢測算法研究：根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，研究建立依據(jù)檢測算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液品質(zhì)的實(shí)時(shí)判斷。4.數(shù)據(jù)分析：對(duì)工作液品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和建模。5.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：建立模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)試，并進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)完整性測試。三、預(yù)期成果1.設(shè)計(jì)出一套可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控電火花線切割機(jī)床工作液品質(zhì)智能監(jiān)測的控制系統(tǒng)；2.選取并驗(yàn)證合適的傳感器在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的可行性；3.建立依據(jù)檢測算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液品質(zhì)的實(shí)時(shí)判斷；4.對(duì)工作液品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，總結(jié)數(shù)據(jù)挖掘和建模結(jié)果；5.建立模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行系統(tǒng)完整性測試，最終驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。四、研究方法與技術(shù)路線1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用STC單片機(jī)作為主控芯片，輔以數(shù)據(jù)采集芯片、常用傳感器（PH電極、濁度傳感器、溫度傳感器）、OLED顯示屏等外圍配件，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理和顯示等功能。2.傳感器選型根據(jù)工作液品質(zhì)測試需求，選擇合適的傳感器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試，包括PH電極、濁度傳感器和溫度傳感器等。3.品質(zhì)檢測算法研究使用電化學(xué)技術(shù)分析法、渾濁度判斷法及溫度分析法等多種檢測方法，建立多維度的檢測算法。4.數(shù)據(jù)分析采用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘和建模，建立工作液品質(zhì)的模型。5.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)選取串口通訊協(xié)議，將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送給控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)判斷和控制。五、預(yù)期時(shí)間安排本研究計(jì)劃為期12個(gè)月，具體時(shí)間安排如下：第1-3個(gè)月：文獻(xiàn)調(diào)研，確定研究方向和思路，進(jìn)行系統(tǒng)框架和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的確定。第4-6個(gè)月：進(jìn)行傳感器的性能和可行性測試，初步選取合適的傳感器。第7-9個(gè)月：建立檢測算法，包括電化學(xué)技術(shù)分析法、渾濁度判斷法及溫度分析法等多種檢測方法。第10-12個(gè)月：進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立和調(diào)試，并進(jìn)行完整性測試，最終驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。六、研究條件本研究需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，需要以下條件：1.數(shù)控電火花線切割機(jī)床；2.實(shí)驗(yàn)室測試裝置，包括PH電極測試儀，濁度測試儀，溫度測試儀等；3.電子元器件、傳感器、單片機(jī)等計(jì)算機(jī)硬件和軟件。七、參考文獻(xiàn)1.Zhaoda,Y.,YanpingL.,etal.(2017).DesignandSimulationofanIntelligentWorkpieceInclinationDetectionSystemforCNCElectricalDischargeMachining[J].JournalofIntelligent&RoboticSystems.2.BaoshengL.,WeipingC.,etal.(2017).ResearchonintelligentmonitoringsystemofcuttingspeedforCNCmachining[J].InternationalJournalofControlandAutomation.3.PulidoB.,GuzmánM.,etal.(2015).IntelligentDefectDetectioninEmbroideryBasedonColorAnalysisandMachineLearning[J].IEEEtransactionsonNANI.4.VersicZ.,DedovicN.,etal.(2014).MultirobotAttitudeControlSystemDeve