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Algoritmo de Optimización de Velocidad de Alimentación Basado en PSO para Maquinado en Cinco Ejes con Restricción de Error de Contorno

Autores: Yang, Jingwei; Yin, Xiaolong; Sun, Yuwen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La velocidad de avance tiene una gran influencia en el error de contorno en el mecanizado de cinco ejes. En consecuencia, es de gran importancia planificar la curva de velocidad de avance óptima en el tiempo considerando la restricción del error de contorno para lograr un mecanizado de alta precisión y alta eficiencia. Con el objetivo de mejorar la precisión del control del error de la pérdida de linealización del modelo y optimizar el tiempo de mecanizado, se propone en este artículo un algoritmo de optimización de velocidad de avance basado en PSO para el mecanizado de cinco ejes con la restricción del error de contorno. En primer lugar, se aclara la relación entre la velocidad de avance paramétrica y la restricción del error de contorno, lo que proporciona una base de modelo para controlar con precisión el error de contorno mediante la optimización de la curva de velocidad de avance. Luego, se establece el modelo de optimización de velocidad de avance, que toma los vértices de control de la curva de velocidad de avance expresados por B-spline como variables de decisión y minimiza el tiempo de mecanizado como objetivo de optimización. Posteriormente, para superar las desventajas de baja precisión y baja eficiencia causadas por la optimización única de los vértices de control global, se adopta el algoritmo de optimización por enjambre de partículas de búsqueda grupal (GSPSO) basado en el movimiento de ventana para optimizar la curva de velocidad de avance en segmentos. Finalmente, se valida la efectividad del algoritmo de optimización de velocidad de avance propuesto mediante tres trayectorias de prueba típicas en una máquina herramienta de cinco ejes con doble plato giratorio abierto. A la luz del experimento, el algoritmo propuesto es capaz de liberar completamente el potencial de las máquinas herramienta mientras controla con precisión el error de contorno de la punta de la herramienta y la orientación de la herramienta.

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