随着“中国制造2025”国家战略和发展以高端数控装备为代表的智能制造战略计划的提出和部署,广大制造企业正以装备为载体,运用智能制造技术逐步向工业化、信息化高层次融合的方向发展,最终实现一个能够智能感知、智能控制、智能执行以及智能决策的完整闭环系统。在金属零件切削加工领域,数控机床作为现代制造车间广泛使用的一种装备,被称为“工业母机”,其重要意义不言而喻。然而,由于数控机床种类繁多且不具备将内部信息自动输出的功能,容易形成“自动化信息孤岛”。因此,对数控机床进行信息提取是实现现代制造企业智能制造的基础环节,也是构建工业物联网以及实现产品全要素生产流程监控的重要前提。此外,数控机床在金属零件切削加工过程中,由于其机械结构、加工环境、刀具磨损、噪音以及温度变化等多因素耦合在一起会降低机床加工精度,进而也会对零件加工质量产生一定影响。相关研究表明,由于机床各个部件温度变化不均匀导致的热变形误差,在机床总误差中比重最高,达到40～70%,这种变形会进一步使得刀具与工件之间的相对位置关系发生变化,对机床精度产生重大影响。因此,对数控机床热误差进行补偿控制对提升机床精度具有重要意义。对此,本文设计了一套针对FANUC系统数控机床的信息提取与热误差补偿控制集成系统,并为其他数控系统的信息集成留出了接口。该集成系统能够实时读取数控系统内部运行参数,并可以根据热误差测量数据建立的热误差预测模型实时输出补偿值,实现机床热误差补偿。具体研究内容如下:（1）以FANUC系统数控机床为例,介绍了数控机床各部分硬件结构及其数据信号流传输机制、控制过程实现,并阐述分析了数控机床常用的信息提取方法以及各自的优缺点。（2）运用国际标准“五点测量法”对机床热误差进行测量,设计搭建了热误差与温度同步测量系统,包括基于电涡流传感器的热误差测量模块、基于DS18B20的温度测量模块以及Labview上位机显示和保存模块。并分别详细分析了FANUC和SIEMENS两种数控系统自带热误差补偿功能的原理,在此基础上分别提出了基于原点偏移功能、温度补偿功能结合高级应用“同步动作”的热误差补偿策略。本文第四章中的软件热误差补偿功能模块以FANUC系统为例,对热误差补偿控制系统进行了实现。（3）设计了基于局域网C/S模式的数控机床信息提取及热误差补偿集成系统网络通信架构,并引入“中间件技术”以拓展其他数控系统的信息集成,并基于.NET多线程机制、Socket通讯以及串口通讯等技术,结合C#高级编程语言对集成系统各个功能模块进行设计实现。（4）以台中精机Vcenter-55立式数控加工中心机床为对象,搭建集成系统测试硬件平台对整个集成系统各个功能模块进行测试验证实验,同时,选取较大的Y向和Z向热变形对机床同步进行热误差补偿控制实验。实验结果表明,本文开发的集成系统能够实时、准确的提取数控机床的内部运行数据信息以及热误差补偿的实时控制,从而验证了该集成系统的有效性、可行性以及同时补偿多轴的全面性,具有较大的工程应用价值。本文研究了数控机床信息提取技术、热误差补偿技术,实现了数控机床内部数据参数以及外置传感器数据信息提取、存储与显示,同时将热误差补偿控制模块嵌入系统中,形成一套数控机床信息提取及热误差补偿集成系统,弥补了数控机床信息提取和传统方法上的基于外置嵌入式设备实现热误差补偿难以集成的缺点与不足。为研制大批量的数控机床信息提取以及热误差补偿集成系统提供了一种思路,具有重要的工程应用价值。