二維不規(guī)則圖形優(yōu)化排樣系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、圖形排樣技術(shù)以應(yīng)用范圍廣、種類多等顯著特點(diǎn),使得我國工業(yè)對(duì)優(yōu)化排樣方案的需求增加。為縮短零件排樣所需周期、降低制造成本及提高材料利用率,并且使圖形排樣方案能夠快速響應(yīng)市場需求,本文對(duì)排樣算法、圖形排樣的關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)及三維軟件二次開發(fā)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了較深入研究,在此基礎(chǔ)上,針對(duì)研究對(duì)象的具體特點(diǎn)開發(fā)了基于Solidworks的二維不規(guī)則圖形優(yōu)化排樣系統(tǒng)。
　　本文研究內(nèi)容是對(duì)二維不規(guī)則圖形的優(yōu)化排樣問題進(jìn)行研究,主要是針對(duì)三

2、維鈑金件展開圖的優(yōu)化布局。圖形排樣系統(tǒng)包含基于三維鈑金件展開圖的參數(shù)化設(shè)計(jì)及圖形排樣設(shè)計(jì)兩部分。其中,基于三維鈑金件的展開圖設(shè)計(jì)主要是通過解析法在Solidworks中實(shí)現(xiàn)鈑金件的展開繪制。本文在此參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,針對(duì)鈑金件展開圖的特點(diǎn)及排樣工藝,設(shè)計(jì)出了適合本文排樣子圖的位置變換方案,并分析了二維不規(guī)則圖形排樣系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)要求,確定了主要功能模塊,規(guī)劃系統(tǒng)工作流程,并根據(jù)系統(tǒng)需求及研究條件,確定了系統(tǒng)開發(fā)工具及實(shí)現(xiàn)方法,完成了二

3、維不規(guī)則圖形的排樣工作。
　　排樣信息模型是二維不規(guī)則圖形排樣系統(tǒng)的信息基礎(chǔ),綜合考慮鈑金件展開圖的特點(diǎn)和排樣工藝,建立了面向排樣序列及角度規(guī)劃的排樣信息模型,利用Visual Basic.NET語言開發(fā)了SQL Server數(shù)據(jù)庫對(duì)其進(jìn)行信息管理,所建模型能夠完整表達(dá)圖形及其排樣信息。通過設(shè)計(jì)二維CAD輔助數(shù)據(jù)提取程序,從鈑金件展開圖中獲取圖形數(shù)據(jù)信息,并按照排樣需求將其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類整理,并與對(duì)應(yīng)的排樣信息模型相連接。

4、>　　針對(duì)三維鈑金件展開圖是由曲線構(gòu)成并且含有孔洞的特點(diǎn),本文利用Matlab數(shù)學(xué)運(yùn)算工具及其遺傳算法測試函數(shù),通過對(duì)基本遺傳算法的選擇、交叉、變異操作算子進(jìn)行改進(jìn)和測試,使其在二維不規(guī)則圖形序列角度規(guī)劃中取得了更好的效果。以排樣信息模型為基礎(chǔ),并以排樣序列角度為依據(jù),結(jié)合定位掃描算法,判斷遺傳個(gè)體的序列角度參數(shù)所對(duì)應(yīng)的圖形是否適應(yīng)于此位置,從而最終生成了能夠指導(dǎo)生產(chǎn)的排樣結(jié)果圖。
　　根據(jù)不同的排樣類型,分別對(duì)要進(jìn)行排樣的子圖及

5、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表進(jìn)行分析,獲得板料中剩余空白處的最低點(diǎn),以此為基點(diǎn),經(jīng)過與臨近圖之間的接觸判交,獲得子圖在板料中的最終放置位置。利用Solidworks二次開發(fā)技術(shù)進(jìn)行基于定位掃描算法的圖形排列位置規(guī)劃,得到子圖的確定位置。按照排樣序列依次添加排樣子圖,并依據(jù)與已排臨近圖的關(guān)系對(duì)其進(jìn)行向右向上移動(dòng),直到完成所有子圖位置的確定,從而實(shí)現(xiàn)了所有圖形的排樣。
　　利用Visual Basic.NET開發(fā)平臺(tái)、SQL Server數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)