鈑金排樣算法的研究與軟件開發(fā).pdf

1、鈑金件廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、化工、汽車工業(yè)以及日用生活品等各個(gè)領(lǐng)域。在競爭日益激烈的生產(chǎn)制造行業(yè)中，提高板材利用率，降低生產(chǎn)成本成為當(dāng)前企業(yè)關(guān)注的問題之一。隨著數(shù)控沖、剪以及切割機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備的大量使用，在滿足切割工藝的前提下提高鈑金件的切割速度和改善切割質(zhì)量也成為當(dāng)前的熱點(diǎn)問題。滿足切割工藝的計(jì)算機(jī)輔助排樣（Computer Aided Nesting，CAN）成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)的重要部分之一。

2、 在深入研究二維規(guī)則及不規(guī)則零件排樣算法、特點(diǎn)及二維零件排樣系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，論文系統(tǒng)研究了零件圖形預(yù)處理方法，從簡化切割工藝和提高計(jì)算速度出發(fā)，將不規(guī)則的二維零件通過最小包絡(luò)方法轉(zhuǎn)化為規(guī)則的矩形件。深入研究三個(gè)排樣約束條件，提出了基于組合塊的剪切路徑思想并建立其數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。為權(quán)衡排樣級(jí)數(shù)和剪切次數(shù)，綜合考慮板材利用率和切割工藝，提出了以綜合成本為衡量標(biāo)準(zhǔn)并建立其優(yōu)化模型。 針對(duì)矩形零件集中下料問題，對(duì)單類型排樣動(dòng)態(tài)規(guī)劃算

3、法進(jìn)行研究，通過控制排樣級(jí)數(shù)最小使切割工藝達(dá)到最優(yōu)，形成了改進(jìn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。針對(duì)無約束單類型矩形和有約束單類型矩形排樣問題，提出了部分板材上減少多余零件數(shù)目的有約束排樣算法。結(jié)合當(dāng)前供應(yīng)市場板材配送中心的實(shí)際需求，以減少板材余料為目標(biāo)，提出了在優(yōu)化目標(biāo)下的可行排樣空間最小化的排樣算法，達(dá)到板材規(guī)格的可變性。 在單類型零件排樣研究的基礎(chǔ)上對(duì)多種零件排樣問題進(jìn)行了研究，將線性規(guī)劃模型和背包算法引入到矩形零件排樣問題上，得到矩形零件

4、套裁排樣算法的數(shù)學(xué)模型及其求解方法。針對(duì)套裁排樣過程中排樣結(jié)果不理想的問題，提出了兩種改進(jìn)方法：一是引入單類型矩形零件有約束排樣（L不變）算法對(duì)未優(yōu)化的零件進(jìn)行排樣；二是對(duì)未優(yōu)化的排樣方式提取出來再進(jìn)行套裁排樣。 基于上述研究，在Visual C++開發(fā)環(huán)境下，以I-SMCS原型系統(tǒng)軟件為圖形顯示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了無約束單類型矩形零件排樣系統(tǒng)、有約束單類型矩形零件排樣（L不變）系統(tǒng)、有約束單類型矩形零件排樣（L可變）系統(tǒng)以及矩形零件套