面向余料板材的節(jié)約型激光切割計算機輔助工藝研究.pdf

1、隨著制造業(yè)向著生產種類多樣化，生產小批量化發(fā)展，在板材加工中難免會產生加工余料，而對余料的再次使用是保持材料成本優(yōu)勢的重要手段；因為激光切割精度高且價格下降被越來越多的企業(yè)采用，所以研究余料板材的激光切割計算機輔助工藝具有重要的意義。本論文重點從余料板材的分類管理、零件在余料板材上的排樣算法以及激光切割路徑優(yōu)化三方面進行研究，主要研究內容如下：
　　1、研究了余料板材的分類方法。根據(jù)分類編碼的思想，對余料板材材料、可利用面積等屬性

2、進行分析，提出一種面向余料板材由順序碼加分類碼的形式構成位碼的鏈式結構獨立環(huán)節(jié)分類編碼系統(tǒng)，通過分類編碼對余料板材信息進行管理。
　　2、研究了余料板材的優(yōu)化排樣算法。在對遺傳算法和蟻群算法研究的基礎上，采用遺傳算法與最大最小蟻群系統(tǒng)相結合的混合排樣算法：利用遺傳算法在前期運算高效性的特點，首先運用遺傳算法對待排問題進行優(yōu)化得到部分優(yōu)化解生成信息素分布，在算法下階段運用后期有較高運算效率的螞蟻算法繼續(xù)進行全局搜索得到矩形件的最優(yōu)排

3、樣序列，利用基于最低輪廓線的碰撞檢測算法規(guī)避余料板材上的空洞實現(xiàn)解碼過程。最后利用零件的對排、聯(lián)排等方法提高包絡矩形的包絡率進一步提高材料利用率。
　　3、研究了激光切割路徑優(yōu)化技術。首先對激光切割機的隨動系統(tǒng)進行介紹，給出一種防止激光切割機噴嘴切割過程中經(jīng)過余料板材上空洞與板材發(fā)生碰撞的算法：根據(jù)折返型切割原則確定零件的切割順序，將零件最上最右頂點作為切割起點確定切割路徑。最后通過局部調整算法對不滿足要求的路徑進行調整。