面向机械制造的计算机辅助排样系统的研究与实现
发布时间：2023-04-01 13:10
在机械制造行业里，排样主要研究零件的布局，目的是提高材料利用率，同时满足加工工艺的要求。人工排样效率低，难以得到高质量的排样方案。计算机辅助排样技术充分利用计算机的快速计算优势，可以在较短的时间内得到较优的排样方案，从而提高生产效率，降低生产成本，增强企业竞争力。 本文研究了排样类别的划分方法，根据零件毛坯的种类、数量、加工工艺三者之间的关系细化了每一大类排样问题。 本文总结了排样理论和算法的研究现状和发展趋势，分析了典型排样算法的优点和不足。 本文详细论述了连分数算法，将连分数算法应用于单一矩形件排样，设计了单一矩形排样的无约束排样、有约束排样、板材分割算法，可以达到单一矩形排样的最优排样和板材的最优分割。 本文将连分数算法应用于条带单一排样，采用分区计算的方法精确计算板材可以排放毛坯的最大个数，与分支定界算法结合，设计了单一条带排样的无约束排样、有约束排样、板材分割算法，可以达到单一条带排样的最优排样和板材的最优分割。 本文分析了冲裁条带排样研究中的两个极端情况，提出了根据条带在板材上的排样结果来寻求最优的条带排样参数的方法，将两大领域有机统一起来，从而实现条带排样参数的全局寻优。...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 排样问题的分类
1.2.1 一维排样
1.2.1.1 定尺线材排样
1.2.1.2 不定尺线材排样
1.2.2 一维半排样
1.2.3 二维排样
1.3 排样理论和算法的研究现状
1.3.1 一维和一维半排样算法的研究现状
1.3.2 二维排样算法的研究现状
1.3.2.1 矩形排样算法的研究现状
1.3.2.2 不规则零件排样算法的研究现状
1.4 工作目标
1.5 工作内容
1.6 小结
第二章 连分数和连分数算法
2.1 引言
2.2 连分数
2.2.1 连分数的定义
2.2.2 连分数的性质
2.3 连分数算法
2.3.1 数学模型
2.3.2 (rc,tc)/(c,d),(sd,ud)/(c,d)的计算
2.3.3 寻求x，y，使cx+dy→max，cx+dy≤A
2.3.4 (A,B)/(c,d)的求解
2.4 小结
第三章 基于连分数算法的单一矩形排样
3.1 引言
3.2 规范多级排样方式
3.2.1 毛坯、条料与级
3.2.2 规范多级排样方式
3.3 无约束排样算法
3.3.1 算法的基本思想方法
3.3.2 排样方案
3.3.3 高一级排样方案的生成
3.3.4 算法描述
3.3.5 对比分析
3.4 板材分割算法
3.4.1 算法的基本思想
3.4.2 突破点
3.4.3 分割方案
3.4.4 高一级分割方案的生成
3.4.5 算法描述
3.4.6 对比分析
3.5 有约束排样算法
3.6 算例
3.7 小结
第四章 基于连分数算法的单一条带排样
4.1 引言
4.2 冲裁条带单一排样问题
4.2.1 条带与级
4.2.2 规范多级排样方式
4.2.3 冲裁条带单一排样的矩形化
4.3 最大毛坯排放数量的计算
4.3.1 排样方案的区域划分
4.3.2 板材所含毛坯最大个数的计算
4.4 逐步精确分割板材的无约束排样算法
4.4.1 算法的基本思想方法
4.4.2 排样方案
4.4.3 高一级排样方案的生成
4.4.4 算法描述
4.4.5 对比分析
4.5 条带突破点
4.5.1 突破点
4.5.2 条带突破点的概念
4.5.3 条带突破点的性质
4.5.4 条带突破点的快速计算方法
4.5.4.1 最大突破点的快速计算
4.5.4.2 最大条带突破点的快速计算
4.5.4.3 条带突破点集合的快速计算
4.6 有约束排样
4.6.1 算法描述
4.6.2 算例
4.7 板材分割算法
4.7.1 基本思想
4.7.2 分割方案
4.7.3 高一级分割方案的生成
4.7.4 算法描述
4.7.5 对比分析与算例
4.7.5.1 对比分析
4.7.5.2 算例
4.8 结论
第五章 条带排样中排样参数的全局寻优
5.1 引言
5.2 排样问题的分析
5.2.1 排样方式
5.2.2 材料利用率
5.2.3 排样参数
5.3 平行线化和顶点碰撞特性
5.4 两毛坯最佳相对偏移位置的计算
5.4.1 边界划分
5.4.2 边界离散
5.4.3 凸顶点与子边界之间的距离的计算
5.4.3.1 子边界在凸顶点所在区间上没有顶点
5.4.3.2 子边界在凸顶点所在区间上存在顶点
5.4.3.3 子边界在凸顶点所在区间上是否存在顶点的判断
5.4.4 子边界凸顶点信息
5.4.5 多边形判交
5.4.6 两多边形最佳相对偏移位置的计算
5.5 算法分析
5.5.1 计算精度分析
5.5.2 计算效率分析
5.6 排样参数的计算
5.6.1 普通单排
5.6.2 对头单排
5.6.3 普通双排
5.6.4 对头双排
5.7 排样参数的全局寻优
5.8 算例
5.9 小结
第六章 面向机械制造的计算机辅助排样系统的开发
6.1 引言
6.2 功能模块
6.3 系统结构
6.4 排样算法的具体应用
6.5 系统简介
6.5.1 排样子系统选择
6.5.2 排样子系统界面
6.5.3 零件参数的设置
6.5.4 板材参数的设置
6.5.5 排样参数的设置
6.5.6 排样结果与统计信息的显示
6.5.7 排样结果的保存
6.5.8 排样信息的保存
6.6 小结
第七章 总结与展望
7.1 本文的工作总结
7.1.1 对排样理论和排样算法的总结
7.1.2 对排样理论和排样算法的创新
7.1.3 对排样理论和排样算法的应用
7.2 下一步的工作
参考文献
附录
致谢
本文编号：3777203
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 排样问题的分类
1.2.1 一维排样
1.2.1.1 定尺线材排样
1.2.1.2 不定尺线材排样
1.2.2 一维半排样
1.2.3 二维排样
1.3 排样理论和算法的研究现状
1.3.1 一维和一维半排样算法的研究现状
1.3.2 二维排样算法的研究现状
1.3.2.1 矩形排样算法的研究现状
1.3.2.2 不规则零件排样算法的研究现状
1.4 工作目标
1.5 工作内容
1.6 小结
第二章 连分数和连分数算法
2.1 引言
2.2 连分数
2.2.1 连分数的定义
2.2.2 连分数的性质
2.3 连分数算法
2.3.1 数学模型
2.3.2 (rc,tc)/(c,d),(sd,ud)/(c,d)的计算
2.3.3 寻求x，y，使cx+dy→max，cx+dy≤A
2.3.4 (A,B)/(c,d)的求解
2.4 小结
第三章 基于连分数算法的单一矩形排样
3.1 引言
3.2 规范多级排样方式
3.2.1 毛坯、条料与级
3.2.2 规范多级排样方式
3.3 无约束排样算法
3.3.1 算法的基本思想方法
3.3.2 排样方案
3.3.3 高一级排样方案的生成
3.3.4 算法描述
3.3.5 对比分析
3.4 板材分割算法
3.4.1 算法的基本思想
3.4.2 突破点
3.4.3 分割方案
3.4.4 高一级分割方案的生成
3.4.5 算法描述
3.4.6 对比分析
3.5 有约束排样算法
3.6 算例
3.7 小结
第四章 基于连分数算法的单一条带排样
4.1 引言
4.2 冲裁条带单一排样问题
4.2.1 条带与级
4.2.2 规范多级排样方式
4.2.3 冲裁条带单一排样的矩形化
4.3 最大毛坯排放数量的计算
4.3.1 排样方案的区域划分
4.3.2 板材所含毛坯最大个数的计算
4.4 逐步精确分割板材的无约束排样算法
4.4.1 算法的基本思想方法
4.4.2 排样方案
4.4.3 高一级排样方案的生成
4.4.4 算法描述
4.4.5 对比分析
4.5 条带突破点
4.5.1 突破点
4.5.2 条带突破点的概念
4.5.3 条带突破点的性质
4.5.4 条带突破点的快速计算方法
4.5.4.1 最大突破点的快速计算
4.5.4.2 最大条带突破点的快速计算
4.5.4.3 条带突破点集合的快速计算
4.6 有约束排样
4.6.1 算法描述
4.6.2 算例
4.7 板材分割算法
4.7.1 基本思想
4.7.2 分割方案
4.7.3 高一级分割方案的生成
4.7.4 算法描述
4.7.5 对比分析与算例
4.7.5.1 对比分析
4.7.5.2 算例
4.8 结论
第五章 条带排样中排样参数的全局寻优
5.1 引言
5.2 排样问题的分析
5.2.1 排样方式
5.2.2 材料利用率
5.2.3 排样参数
5.3 平行线化和顶点碰撞特性
5.4 两毛坯最佳相对偏移位置的计算
5.4.1 边界划分
5.4.2 边界离散
5.4.3 凸顶点与子边界之间的距离的计算
5.4.3.1 子边界在凸顶点所在区间上没有顶点
5.4.3.2 子边界在凸顶点所在区间上存在顶点
5.4.3.3 子边界在凸顶点所在区间上是否存在顶点的判断
5.4.4 子边界凸顶点信息
5.4.5 多边形判交
5.4.6 两多边形最佳相对偏移位置的计算
5.5 算法分析
5.5.1 计算精度分析
5.5.2 计算效率分析
5.6 排样参数的计算
5.6.1 普通单排
5.6.2 对头单排
5.6.3 普通双排
5.6.4 对头双排
5.7 排样参数的全局寻优
5.8 算例
5.9 小结
第六章 面向机械制造的计算机辅助排样系统的开发
6.1 引言
6.2 功能模块
6.3 系统结构
6.4 排样算法的具体应用
6.5 系统简介
6.5.1 排样子系统选择
6.5.2 排样子系统界面
6.5.3 零件参数的设置
6.5.4 板材参数的设置
6.5.5 排样参数的设置
6.5.6 排样结果与统计信息的显示
6.5.7 排样结果的保存
6.5.8 排样信息的保存
6.6 小结
第七章 总结与展望
7.1 本文的工作总结
7.1.1 对排样理论和排样算法的总结
7.1.2 对排样理论和排样算法的创新
7.1.3 对排样理论和排样算法的应用
7.2 下一步的工作
参考文献
附录
致谢
本文编号：3777203
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3777203.html
