數(shù)控切割排序和套料的算法研究與軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展與結(jié)合,CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。切割排序技術(shù)是數(shù)控自動(dòng)加工的重要基礎(chǔ),是自動(dòng)編程系統(tǒng)滿足加工自動(dòng)化的剛性需求。板材的套料技術(shù)是提高加工效率和板材利用率的關(guān)鍵技術(shù),已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、服裝以及玻璃等行業(yè)中。本文以數(shù)控切割的排序技術(shù)和板材套料問(wèn)題作為主要研究對(duì)象,深入研究有關(guān)算法和提出一些新的算法,并且在軟件系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法。
　　針對(duì)切割排序問(wèn)題,從圖形有序化處理、輪廓方向判斷、封閉

2、輪廓島嶼關(guān)系判斷和全局路徑優(yōu)化四個(gè)方面進(jìn)行分析。根據(jù)設(shè)定圖形索引的方式進(jìn)行有序化處理,采用矢量化圖形的方法進(jìn)行輪廓順逆方向的求解,采用矩形包絡(luò)結(jié)合基于射線法判斷輪廓島嶼關(guān)系。并且,提出一種基于二叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的鄰近最短路徑優(yōu)化算法,從而有效地解決零件加工的最短路徑問(wèn)題。
　　在板材套料問(wèn)題中,首先分析了矩形件套料的各種排放算法,并對(duì)基于最低水平線的排放算法進(jìn)行改進(jìn),提出一種基于最低水平輪廓線的尋優(yōu)算法,減少矩形件排放過(guò)程所產(chǎn)生的余料

3、空間。然后,將遺傳算法應(yīng)用于矩形件套料的求解,并研究了遺傳算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中矩形件的基因編碼、種群初始化和遺傳操作等問(wèn)題。針對(duì)不規(guī)則件的套料,通過(guò)直線擬合和凹多邊形凸化的方式,將不規(guī)則件處理為最小包絡(luò)矩形,把不規(guī)則件的套料問(wèn)題轉(zhuǎn)化為矩形件的套料。
　　在研究相關(guān)算法的基礎(chǔ)之上,用分層體系風(fēng)格構(gòu)建系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu),并采用模塊化思想開(kāi)發(fā)切割和套料CAD/CAM集成系統(tǒng)。完善了系統(tǒng)CAD模塊的圖形生成與編輯功能,以及CAM模塊的軌跡仿真與NC