双轴联动进给系统多目标优化设计与研究

作     者：苏芳 罗茹楠 刘艳明 王晨升 SU Fang;LUO Ru-nan;LIU Yan-ming;WANG Chen-sheng

作者机构：山西大同大学机电工程学院山西大同037003 天津大学机械工程学院天津300350 

基　　金：国家科技重大专项资金资助项目(2017ZX04013001) 大同市重点研发计划资助项目(2018-022) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2020年第27卷第4期

页      码：456-462页

摘      要：为提高机床的加工精度,降低零件加工误差,以双轴联动进给系统的轮廓误差和Z轴、X轴的跟踪误差为优化目标,开展双轴联动进给系统的多目标优化设计与研究。首先,在前期研究的基础上,设置优化初始条件,并利用Box-Behnken方法获得试验样本点;其次,基于所建立的双轴联动进给系统的机电耦合动力学模型开展样本点运动轨迹仿真分析,得到轮廓误差和单轴跟踪误差数据,并采用灵敏度分析法获得对设计目标影响程度较大的设计变量;然后,基于仿真得到的数据,利用含交叉项的二次多项式拟合方法构建设计目标对设计变量的响应面模型;最后,利用NSGA-II(nondominated sorting genetic algorithm-II,非支配排序遗传算法II)对双轴联动进给系统进行优化,得到双轴联动进给系统的Pareto最优解集,按照目标优先顺序从该解集中寻得最优解。从仿真结果可知,双轴联动进给系统的轮廓误差和Z轴、X轴的跟踪误差均明显降低,降幅超过30%,优化效果明显。该方法可为多轴联动进给系统的优化提供参考。

主 题 词：双轴联动 多目标优化 响应面 轮廓误差 跟踪误差 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2020.00.060

馆 藏 号：203978285...