Tối ưu hóa cơ cấu ăn dao chính xác hai bậc tự do sử dụng thuật toán NSGA-II và ANN = Optimization of 2 dof for high precision feed drive using NSGA-II and ANN algorithm

Abstract

Bài báo giới thiệu thiết kế tối ưu cơ cấu đàn hồi 2 bậc tự do mới ứng dụng cho gia công chính xác. Trong cơ cấu đàn hồi, kết hợp khớp đàn hồi dạng bán nguyệt và các thanh đàn hồi kết hợp với các thanh cứng để tạo ra chuyển vị mong muốn. Thiết kế này được tối ưu đa mục tiêu bằng kết hợp giữa RSM (Response surface methodology). ANN (Artificial Neural Network), NSGA-II (non-dominated sorting genetic algorithm-II), TOPSIS (Technique for Order Preference by Sinilarity to Ideal Solution). Mô hình toán xấp xỉ của thiết kế được xây dựng bằng RSM- ANN và sau đó được tối ưu hóa bằng thuật toán NSGA-II, kết quả tối ưu được chọn dựa trên phân tích TOPSIS. Kết quả tối ưu hóa và mô phỏng bằng ANSYS cho thấy cơ cấu tạo được chuyển vị đầu ra 80,29µm, tần số tự nhiên đầu tiên là 617,06Hz. Ứng suất lớn nhất của cơ cầu 62,968MPa. Phương pháp đề xuất có thể được áp dụng cho các thiết kế phức tạp với các loại khớp đàn hồi khác nhau, nhiều biến thiết kế và nhiều hàm mục tiêu. Trong tương lai thiết kế tối ưu được chọn, được chế tạo bằng phương pháp cắt dây và ứng dụng gia công chính xác trên máy tiện truyền thống cũng như máy tiện CNC.