当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

不规则薄板零件排样算法的研究

发布时间:2018-01-02 06:07

  本文关键词:不规则薄板零件排样算法的研究 出处:《南昌航空大学》2011年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 薄板零件 排样 最低水平线搜索算法的改进算法 遗传算法 人工干预


【摘要】:薄板零件的排样广泛应用于航空航天、机械制造等工业生产中,排样结果的好坏直接影响到零件生产的合理性与经济性等各种指标。大部分薄板零件的形状都极其不规则,在零件内部甚至出现较大的空白区域,所以如何开发出适合这类零件排样的算法是排样研究中的重要课题。 从排样问题的数学计算复杂性看,不规则薄板零件的排样问题在理论上本身属于NP完全问题,因为零件本身的复杂性以及求解的复杂性,该类问题的求解都非常困难。随着计算机辅助排样技术的发展,人们已经能够有效采用人工智能排样实现规则零件的下料,但是由于大部分薄板零件的不规则性,计算机辅助排样效果仍不是很理想。所以本文主要从不规则薄板零件的不规则性出发,根据前人对排样算法的研究,提出适合不规则零件的排样算法。主要的研究工作如下: (1)分析零件排样的数学模型并提出零件的预处理方法。通过对零件简便的计算机描述可以在保证零件描述完整的前提下节约零件排样的时间。零件预处理包含凹凸零件的分类、零件是否可聚合以及它的聚合方法、包络矩形的求取等。 (2)比较前人对零件最小包络矩形排样的定位规则(BL算法、下台阶算法、最低水平线算法等)的研究,分析了其中的一些不足并由零件的不规则性提出最低水平线搜索算法的改进算法。另外,通过对比人工智能算法的几种常用算法,将遗传算法作为本文排样算法的定序规则,并与最低水平线搜索算法的改进算法相结合,试图采用该混合算法改善不规则零件包络矩形局部利用率差的问题。 (3)本文算法验证所在的软件为基于AutoCAD软件采用ObjectARX二次开发技术所生成的薄板零件自动排样系统。该系统具有良好的可操作性,绘制一部分不规则的薄板零件使用本文排样算法在该系统中进行排样,对排样结果进行分析,实验证明该算法在排样应用中具有高效、高利用率的特性。另外,针对最小包络矩形法排样生成的排样图中零件之间空白区域较大的现象,本文还特地采用了人工干预排样来进一步提高排样图的利用率,并达到了预期的效果。 本文算法在不规则薄板零件的排样中具有较强的适用性,零件内部空白越大、零件之间尺寸差异越大,该算法的优越性越明显。通过研究证明该排样算法对于减少原材料浪费,提高企业的经济效益有着重要的理论意义和现实意义。
[Abstract]:Sheet parts layout is widely used in aerospace, mechanical manufacturing and other industrial production. The layout results directly affect the rationality and economy of parts production. The shape of most thin parts is extremely irregular, and even a large blank area appears inside the parts. Therefore, how to develop a suitable algorithm for this kind of parts layout is an important subject in the research of layout. From the point of view of the mathematical computational complexity of the layout problem, the layout problem of irregular thin plate parts belongs to the NP-complete problem in theory, because of the complexity of the part itself and the complexity of solving the problem. With the development of computer-aided layout technology, people have been able to effectively use artificial intelligence layout to realize the cutting of regular parts. However, due to the irregularity of most thin plate parts, the effect of computer-aided layout is still not ideal. Therefore, this paper mainly starts from the irregularity of irregular thin plate parts, according to the previous research on the layout algorithm. A layout algorithm suitable for irregular parts is proposed. The main research work is as follows: 1). The mathematical model of part layout is analyzed and the preprocessing method of part is put forward. The simple computer description of the part can save the time of part layout on the premise of ensuring the complete description of the part. The preprocessing of the part contains concave and convex. The classification of parts. Whether the parts can be polymerized and its polymerization method, how to obtain the envelope rectangle, etc. (2) comparing the previous researches on the location rules (BL algorithm, lower step algorithm, lowest horizontal line algorithm, etc.) of the minimum envelope rectangular layout of parts. This paper analyzes some of the shortcomings and proposes an improved algorithm of the minimum horizontal line search algorithm from the irregularity of the parts. In addition, several common algorithms of artificial intelligence algorithm are compared. The genetic algorithm is taken as the ordering rule of this algorithm and combined with the improved algorithm of the lowest horizontal line search algorithm. The hybrid algorithm is used to improve the local utilization ratio of irregular parts enveloping rectangle. 3). The software of this paper is the automatic layout system of thin plate parts based on AutoCAD software and ObjectARX secondary development technology. The system has good maneuverability. Drawing a part of irregular thin plate parts in this system using the layout algorithm to analyze the layout results, experimental results show that the algorithm in the layout application has the characteristics of high efficiency and high utilization. In view of the phenomenon that the blank area between the parts in the layout map generated by the minimum envelope rectangle method is large, this paper also adopts manual intervention layout to further improve the utilization ratio of the layout map. And achieved the expected effect. The algorithm of this paper has strong applicability in irregular sheet metal parts layout. The larger the blank inside the parts, the greater the dimension difference between the parts. The advantages of this algorithm are more obvious. It is proved that the algorithm has important theoretical and practical significance for reducing the waste of raw materials and improving the economic benefits of enterprises.
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH162;TP391.72

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘春力;薄板零件落料模具设计与制造[J];航天制造技术;1986年05期

2 苏秦;简便易行的薄板翻边防皱模[J];模具工业;1988年04期

3 李良福;磁脉冲冲压的发展状况[J];模具制造;2004年04期

4 郑洪;一种薄板式仪表零件的在线测量系统[J];计量技术;1999年05期

5 方毅;;薄板密封盖零件加工工艺设计[J];机械工程师;2011年10期

6 徐宽明;;谈谈薄板零件的磨削方法[J];机械工人.冷加工;1973年06期

7 席连喜;;薄板零件花键孔的拉削[J];机械工人.冷加工;1986年03期

8 宋连超;朱建良;张彤;;互补件排样优化算法的研究[J];哈尔滨理工大学学报;2006年03期

9 宋连超;朱建良;张彤;;矩形件排样优化的最小余料删除法[J];哈尔滨理工大学学报;2006年05期

10 和昆原;锌基合金模具在薄板零件冲裁中的应用[J];中州煤炭;1998年02期

相关会议论文 前5条

1 高会文;万宝文;;高速铣工艺在薄板零件加工中的应用[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

2 卢方勇;齐欢;曹杰;;永久船闸运行闸室编排调度计算机应用与研究[A];2000中国控制与决策学术年会论文集[C];2000年

3 黄红兵;蒋望东;;二维不规则零件排样问题的研究[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年

4 陈民;;拉铆螺母-薄板连接工艺的福音[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

5 张丽辉;王晋棉;张欣义;;镁合金薄板的切削加工技术研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前5条

1 刘哠;基于HAPE的二维不规则零件排样算法及其性能研究[D];华南理工大学;2011年

2 刘胡瑶;基于临界多边形的二维排样算法研究[D];上海交通大学;2007年

3 邓冬梅;复合材料铺层排样技术研究与开发[D];南京航空航天大学;2007年

4 邢彦锋;基于柔性偏差分析的车身装配顺序优化研究[D];上海交通大学;2008年

5 贾志欣;面向发电设备制造的下料优化排样原理与关键技术[D];四川大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 吕永海;不规则薄板零件排样算法的研究[D];南昌航空大学;2011年

2 陈小雨;二维不规则零件自动优化排样算法的研究[D];哈尔滨理工大学;2012年

3 易衍孜;二维不规则件排样系统的研究与实现[D];华南理工大学;2012年

4 李尚芳;冲裁用条带的剪切排样算法研究[D];广西师范大学;2011年

5 杨少杰;冲裁件条带剪切排样算法研究[D];广西师范大学;2012年

6 张丰;基于知识的冲压工艺设计系统研究与开发[D];同济大学;2007年

7 谢淼;基于Galil卡的玻璃切割控制系统设计[D];上海交通大学;2009年

8 郝洪霆;有瑕疵材料二维下料问题的研究和应用[D];山东大学;2008年

9 刘月明;二维不规则零件排样算法及系统的研究[D];华南理工大学;2012年

10 陈竞驰;二维不规则排样问题研究[D];厦门大学;2009年



本文编号:1367977

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1367977.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户11206***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com