基于变邻域人工蜂群算法的三维矩形箱体下料优化研究

相比一维、二维下料问题,三维空间下料优化问题存在零件规格种类多样、数量庞大、尺寸约束及工艺约束等多重因素限制,导致原材料利用率偏低的现象。为此,文中以三维矩形箱体为研究对象,建立了三维空间下料模型,基于变邻域人工蜂群三维矩形箱体下料算法及算法流程,设计了4种三维变邻域搜索策略：邻域交换、邻域顺序、邻域逆序及邻域正交,提出了5种三维解码方式：SCO,BCO,HO,WO和LO。试验结果表明：变邻域人工蜂群算法较人工蜂群算法在三维矩形箱体排样中有效提高了原坯料利用率及排样效率,排样方案更优、算法迭代时间更短、更加贴合生产实际,对解决制造业在三维空间下料效率与成本方面所面临的问题,具有很好的借鉴意义。     

递推矩阵的列生成算法下的一维下料方案研究

针对工程实际中一维下料优化问题,这里采用以原材料使用量最少为目标,以每根原材料的余料长度小于最短零件长度等为约束,建立数学优化模型,提出使用一种基于递推矩阵的列生成算法进行求解该模型.此算法主要通过求解列生成优化模型中的递推矩阵,生成添加列,最终得出下料方案.最后针对单一订单的情况,并根据实例优化计算所得结果进行对比,...     

满足“一刀切”约束的矩形件交互式排样系统

在诸如玻璃、木材等板型材的加工过程中,受制造过程和工艺的影响,其下料排样方案必须满足"一刀切"约束——"从矩形板材的一端,沿直线方向切割到另一端,将其分割成两个独立的矩形件"。下料排样时,通过智能优化软件和方法获得的下料排样方案仍有可能进行多次交互式调整,形成的排样方案仍然需要满足"一刀切"约束。针对这一需求,在拥有自主知识产权的排样系统的基础上,设计和开发了满足"一刀切"约束的矩形件交互式排样系统;开发了具有矩形件增、删、旋转和移动功能的交互式排样组件;定义了原材料有效利用率这一核心概念;提出了一种以切割线总路径为优化目标的切割线生成算法,该算法能自动生成排样方案的切割线,同时也能保证切割方案的"一刀切"约束。     

多板材单一圆片剪冲下料的一种优化算法

讨论多板材单一圆片剪冲下料问题,即使用剪冲工艺将若干种不同尺寸的板材剪冲出一定数量的单一尺寸圆片,优化目标是使得材料利用率尽可能的高。文中采用由圆片条带组成的规范多级排样方式,简化剪切工艺;采用多板材组合下料方案,提高下料利用率。首先运用动态规划算法确定圆片在每种板材中的排样方式;然后运用整数规划算法确定多板材组合下料方案。计算结果表明,对于板材使用张数无约束问题和有约束问题,文中算法生成的下料方案比文献中算法生成的下料方案,下料利用率分别提高了1.75%和1.38%。     

有约束单一尺寸矩形毛坯下料问题的一种求解算法

讨论有约束单一尺寸矩形毛坯下料问题:切割库存板材满足一定数量的单一尺寸矩形毛坯的需求,优化目标是使所切割的板材总面积最小,该问题广泛的出现在制造业领域的板材切割下料环节。提出一种基于五块布局模式的优化下料算法。首先调用无约束五块布局算法生成整张板材上的毛坯排样方式,然后调用有约束五块布局算法生成部分板上的毛坯排样方式。使用算例对文中下料算法进行了测试,并与文献中下料算法进行了比较。实验结果表明,下料算法可以提高下料利用率,而且计算时间合理。     

面向CIMS的板类零件下料工艺系统

介绍了一个以优化排样为核心，为企业板类零件下料生产提供有效整体解决方案的集成工艺设计系统。提出了基于企业局域网、面向GIMS的总体集成设计方案，开发了以优化排样为核心的下料工艺设计流程，设计并实现面向多种下料工艺的优化排样算法。最后以广西某集团为对象介绍了上述思路的具体实施方案及实施效果。     

基于改进遗传算法的矩形件下料优化方法研究

为提高制造过程中钢材的利用率,针对矩形零件的排样下料问题,提出了一种采用混合遗传算子的遗传算法与最低水平线搜索算法相结合的优化方法。该方法以原材料利用率最大为目标,建立了钢构矩形件下料优化数学模型,并利用遗传算法在所得到的解空间中进行全局优化概率搜索,获得矩形件的排放序列,并采用最低水平线法对其进行自动排样以得到最优排布解,最后经过实例验证该方法的可行性。     

一种针对绝缘纸板排样的混合算法

绝缘纸板排样属于"一刀切"的二维矩形排样问题,是一个NP难问题,在造纸、变压器制造等领域有着广泛的应用。提出了一种改进的剩余矩形填充算法和遗传算法相结合的混合算法,建立绝缘纸板排样的数学模型,在满足"一刀切"工艺的同时,能使同种类零件尽量排放在一起,方便加工。算法解决了多种类零件、多种类板材排样的组合优化问题,并结合工厂下料实例,得到了更优的排样方案,大大提高板材利用率。最后总结并分析了二维排样问题的前景。     

一种可变规格板材下料的优化方法

针对零件在一批大小和成本不同的板材上下料(可变规格板材下料)的问题,以下料方案对应的成本最优为目标,提出了一种结合遗传算法和模拟退火算法的混合优化方法.该方法以遗传算法为主体,利用遗传算法优化板材序列和零件序列,通过优化板材序列实现板材使用优化,平衡了板材成本、利用率和使用数量;解码过程通过对排样板材间零件以模拟退火方式优化调整,提高了板材总体利用率,得到了比现行方法更优的下料方案.通过算例和相关应用,验证了文中方法的有效性.     

面向可加工性的矩形件优化下料方法

针对多规格、大批量的矩形件优化下料问题,综合考虑原材料利用率高、切割加工路径短等优化目标,提出一种面向可加工性的矩形件优化下料方法。运用矩形原材料单方向余料最小化计算方法优选出候选板条,候选板条构造过程中的共边排样可用于共边切割,缩短了矩形原材料上局部切割加工路径;利用基于候选板条的连续启发式排样算法实现矩形原材料上优化排样设计,保证高原材料利用率的同时,简化了矩形原材料上切割加工总路径。通过实例验证了所提方法的可行性和有效性。     

金属切削中如何选择切削液

概述了切削液的种类和性能,介绍了目前切削液的使用情况,重点探讨了在不同的材料、不同的切削方法、各种常见刀具及良好的经济效益下选择切削液的基本原则.     

动态切削力对切削颤振的影响

以外圆车削实验为依据,建立加工过程中刀具振动的非线性动力学模型,并采用数值分析方法,研究切削力中的动态分量对切削颤振的影响.结果表明,随速度变化的切削力分量对颤振幅值影响较小,而且会在短时间内被系统内的结构阻尼所衰减.而与加速度成非线性关系的切削力分量对颤振的影响却很显著,而且加速度系数有临界值存在,当超过这个临界值后,颤振的理论幅度将急剧增大.     

干切削的刀具和切削条件选择

介绍适用于干切削的刀具设计和切削加工参数的选择。     

Wear mechanisms of cutting tools in high-speed cutting processes

Contemporary cutting tools used for High Speed Cutting (HSC), made on the basis of micro-grained cemented carbides with multi-layer protective coating, allow for effective machining of hardened and tempered steels of hardness over 50 HRc. The characteristic wear of such tools is affected by the fact that the cutting speed is no longer the main influential factor on wear; the wear can also be the consequence of the high-speed tool movements in the feed direction. The paper presents some original research into the wear types, as well as the phenomena in the cutting zone and their relationships to the causes and main wear mechanisms (adhesion, abrasion and diffusion) for the tools used in HSC.     

高速切削过程测温方法综述

切削温度与加工精度和刀具磨损密切相关,高速切削过程中切削温度随着材料,刀具,切削用量的选择不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律.本文归纳了高速切削当中切削温度的测定方法,并指出了各种方法的优缺点及适用性.     

高速切削中切削温度研究方法

切削热与切削温度的产生和影响是高速切削技术研究的重要内容。高速切削过程中的温度检测技术与研究方法是在传统切削速度加工相关技术基础上的发展与创新。归纳了高速切削中切削温度实验测定方法和数值计算方法,指出了各种方法的优缺点及适用性。     

超声处理乳化液在金属切削中的应用

为了减少机械加工中乳化液的使用量,达到节能减排的目的,对乳化液进行了超声波处理,并用它做切削液进行了正交切削试验,研究了乳化液流量、处理时间、水质、乳化液浓度等参数对主切削力的影响,给出了正交试验优化后的各因素取值为:流量2.0L/min,处理时间1.5h/L,水质用自来水,浓度10%.