技術(shù)特征：

1.基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括設(shè)備選型、構(gòu)建子學(xué)科分析單元、子學(xué)科級(jí)優(yōu)化模型建立、構(gòu)建結(jié)構(gòu)學(xué)科代理模型、協(xié)同優(yōu)化步驟，具體過程如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述a步驟中，所述數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)包括最大快移速度、加速度、最大承載、臺(tái)面尺寸和/或移動(dòng)行程，所述主要設(shè)備預(yù)選型包括電機(jī)和多頭泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述b步驟具體過程如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述b步驟中各子學(xué)科分析單元具體如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述b20步驟中滾珠絲杠機(jī)械特性所包含臨界轉(zhuǎn)速vc，所允許的最大軸向屈曲載荷fc1、最大軸向彎曲載荷fc2進(jìn)行計(jì)算：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述c步驟是以各學(xué)科分析單元為基礎(chǔ)，確定學(xué)科級(jí)的局部設(shè)計(jì)變量、設(shè)計(jì)約束、設(shè)計(jì)目標(biāo)，建立包括前述設(shè)計(jì)變量、設(shè)計(jì)約束及設(shè)計(jì)目標(biāo)的學(xué)科優(yōu)化模型：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述d步驟中結(jié)構(gòu)學(xué)科分析單元的代理模型建立流程為：利用拉丁超立方抽樣方法從結(jié)構(gòu)學(xué)科相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)空間中進(jìn)行樣本點(diǎn)的均勻分布抽取，生成設(shè)計(jì)參數(shù)的抽樣集，將抽樣集代入有限元模型，完成結(jié)構(gòu)學(xué)科的有限元計(jì)算，以質(zhì)量特性、最大變形量為響應(yīng)進(jìn)行輸出；隨后以采樣結(jié)果為輸入，計(jì)算結(jié)果為輸出，使用以下方法擬合代理模型：克里金模型、徑向基函數(shù)模型、多項(xiàng)式響應(yīng)面模型分別構(gòu)建代理模型，利用復(fù)相關(guān)系數(shù)r2、全局精度指標(biāo)均方根誤差rmse、最大絕對(duì)誤差mae判斷代理模型擬合精度；r2值越接近1，模型擬合效果越好，rmse值越小，模型預(yù)測(cè)值越接近真實(shí)值值越小，mae表示模型的最差預(yù)測(cè)誤差越低；依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)選擇擬合精度最高的代理模型進(jìn)行輸出；r2、rmse及mae的計(jì)算公式為:

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述e步驟具體過程如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述e30步驟中協(xié)同優(yōu)化框架下的結(jié)構(gòu)學(xué)科級(jí)優(yōu)化模型為：

10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序可被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于機(jī)床設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種基于協(xié)同優(yōu)化策略的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。所述方法是確定設(shè)計(jì)指標(biāo)，并完成主要設(shè)備預(yù)選型；基于協(xié)同優(yōu)化方法，建立數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)MDO框架模塊中的子學(xué)科分析單元；結(jié)合構(gòu)建的子學(xué)科分析單元，創(chuàng)建各學(xué)科優(yōu)化模型；針對(duì)結(jié)構(gòu)學(xué)科分析單元建立代理模型；確定各學(xué)科分析單元相互影響和傳遞關(guān)系，結(jié)合構(gòu)建的各學(xué)科優(yōu)化模型及代理模型，創(chuàng)建協(xié)同優(yōu)化框架下的系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化模型和學(xué)科優(yōu)化模型，開展學(xué)科級(jí)優(yōu)化模型與系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化模型的協(xié)同循環(huán)優(yōu)化，直到系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化目標(biāo)收斂，得到最終優(yōu)化結(jié)果并輸出。本發(fā)明具有操作簡單、設(shè)計(jì)效率高、可靠性和靈活性顯著提升的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：非浩宇,李嘉煒,張東寧,李寶奎,郭祥福,王超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國機(jī)械總院集團(tuán)云南分院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15