矩形件优化排样算法研究

矩形件排样的合理性直接影响着板材的利用率。考虑到板材下料中纤维方向和一刀切等工艺约束,结合实际作业中切割机器的刀缝限制,建立了板材原料利用率最大的矩形件优化排样模型,同时设计了不同切割方式下的规则算法进行求解。算例结果表明,不同切割方式下的规则算法能够得到板材利用率不同的矩形件排样图,且都能较快地得到最优解,为实际作业提供决策支持。     

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。     

面向排样方式中零件种类数约束的一维优化下料方法

在一维下料方案的每种排样方式中,零件种类数决定后续切割加工过程中零件分类搬运的复杂度,进而影响下料全过程的加工成本。针对这类问题,以最小化原材料成本为主要优化目标的同时,兼顾考虑排样方式中零件种类数这一重要约束,建立了基于排样方式中零件种类数约束的一维多种原材料下料问题的数学模型,提出了一种面向排样方式中零件种类数约束的一维优化下料方法。采用基于排样方式中零件种类数约束的排样生成方法,获取多种原材料利用率高、同时满足排样方式中零件种类数约束的排样方式;以每种排样方式为基础,运用基于排样方式中零件种类数约束的顺序启发式算法生成多种优化下料方案,选取加工总成本最小的一种下料方案作为当前最优的下料方案。最后,通过实例验证了所提方法的可行性和有效性。     

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。     

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。     

基于填充算法的矩形件排样优化求解

针对矩形件优化排样问题，提出了一种将填充算法和遗传算法相结合的优化排样方法。该方法应用填充算法对遗传算法作预处理，使矩形件排样适用于“一刀切”的下料工艺，并克服了填充算法局部搜索的缺点，使搜索空间由一点扩大为多点，最终可获得总体最优的排样结果。算例表明，该优化排样算法运算速度快，具有广泛的适应性。     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.     

解决二维下料问题的最优两阶段排样方式

提出了一种用于生成矩形毛坯二维下料方案的同质块两阶段排样方式算法.下料方案中仅允许一种尺寸的毛坯出现在指定大小的矩形块即同质块中,从而简化了切割过程.该算法使用隐式枚举方法来考虑所有可能的同质块大小,从中选择最优同质块;结合线性规划确定最佳两阶段排样方式,以达到最佳效果.通过文献中的测题,将该算法与2种普通两阶段排样方式算法及普通T型排样方式算法进行比较,实验结果表明,该算法在计算时间和材料利用率两方面均有优势.     

家具板材智能排料控制系统优化研究

板材的排样、下料和切割方案直接影响成品家具的成本及所需板材的利用率。针对非标和标准家具制造需求,分别提出板材智能排料优化算法及系统控制方案。利用粒子群算法优化非标家具所需板材的排样、下料和切割,通过全局优化获取最小材料剩余对应的非标板材切割方案;通过布尔运算对最小材料剩余的几何尺寸进行二次优化,获取满足标准家具成品所需的板材式样。排料优化及系统的应用能大幅提高对家具板材的利用率,有助于调控生产成本,提高企业竞争力。     

基于粗糙集的矩形件优化填充排样方法研究

为了使排样方案更能满足设计者设计意图,符合企业设计规范,研究了一种基于粗糙集的矩形件优化填充排样方法。在实际的排样工作中,综合考虑工件成本、加工时间、施工效率与设计偏好度这些因素的情况下,提出了一种基于粗糙集理论的矩形件综合价值计算方法,将排样多边形区域划分为多个矩形子段,建立矩形件优化填充排样数学模型,采用基于最优子段排样的动态规划算法求解最大价值,以获取最优布置方案。最后,将其成功应用于铝模板智能排摸设计系统开发中,结合实例验证了该方法的有效性。     

精密切削加工切削模型

本文从切削表面形成的机理出发,分析了精密切削过程中切削作用力的变化规律,建立了精密切削加工新的切削模型,得到了切削力与各主要参数的关系式及切削方程式,探明了精密切削加工机理。     

绿色切削加工技术的研究现状与进展

综合评述了绿色切削(包括干式切削、低温切削、绿色湿式切削)加工技术的研究内容,介绍了国内外绿色切削技术的研究现状,指出绿色切削将是绿色制造的重要组成部分。     

切削数据库的研究现状与发展

根据加工工件来优化选择刀具，包括刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削参数和机床等切削数据，将关系到生产效率、生产成本及加工质量。建立切削数据库，向机械制造业提供合理或优化的切削用量，是增强企业竞争力最有效的措施之一。本文结合国内外切削数据库研究开发现状，探讨建立切削数据库的核心技术，分析切削数据库研究及应用过程中存在的问题，着重探讨切削数据库的发展趋势，指出切削数据库未来的研究方向将是集成化、智能化、实用化、网络化和标准化。     

绿色高速干式切削技术的研究内容及其发展

综合评述了绿色高速干式切削加工技术的研究内容,讨论了其加工技术的特点及优势,详细分析了实现高速干式切削加工的关键技术(包括机床、刀具及涂层、加工参数等),简要介绍了高速干式切削加工技术的实际应用和研究现状,指出高速干式切削将是绿色制造的重要发展方向。     

水下切割技术的研究

介绍目前已开发出的多种水下切割技术,如研料高压水射流法、金刚石串珠曲线锯法、旋转内割刀法等.通过比较几种主要的水下切割技术的特点,可在实施水下切割时选取适宜的切割技术.     

铣削加工中切削参数对切削力的影响

切削力是影响零件加工质量和刀具使用寿命的重要因素,而切削力的大小又是和切削参数息息相关的,因此,研究铣削加工中切削参数各因素(切宽、切深和每齿进给量)对切削力的影响有着非常重要的意义.文中通过设计一系列的切削实验,对铣削加工过程中,影响切削力的切削参数各因素进行了分析,从而得出其中的普遍性规律,为铣削加工中切削参数的选...     

铝合金薄壁圆筒件车削温度试验研究

切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的精度和已加工表面质量。很多切削温度的试验研究都针对特定情况。本文采用红外线测温法就典型的铝合金薄壁圆筒旋转件进行了车削试验研究,为铝合金的切削加工、优化工艺及建立切削数据库提供依据。     

基于Deform 3D的金属车削过程仿真

基于材料变形的弹塑性理论、热力耦合理论以及Usui磨损模型,采用有限元仿真技术,利用三维仿真软件Deform对车削过程进行仿真,得出了在不同切削用量下切削力的变化规律、切削过程中刀具中切削应力的分布情况以及刀具表面切削热的分布情况。仿真结果为生产实践中切削用量的优化选择提供理论依据。     

高速切削钢材时的切削力试验研究

本文在高速车削的试验基础上，研究高速车削时切削速度对切削力的影响，结果表明，在切削速度较低情况下，切削力随切削速度的增加而增大，但达到某一临界速度后，随着切削速度继续增大，切削力下降，不同刀具材料与工件材料的匹配在不同切削条件下有不同的临界速度。     

绿色铣削Ti6Al4V的切削变形试验研究

钛合金Ti6Al4V的切削加工性很差,为实现其高效绿色切削,提出了用过热水蒸汽和电离空气作冷却润滑剂的绿色切削技术,分别在干切、乳化液、水蒸汽和电离空气条件下采用硬质合金铣刀YG6对Ti6Al4V进行了铣削试验,通过快速落刀装置获取了铣屑根,对绿色铣削Ti6Al4V时的切削变形进行了分析。试验结果表明:铣削变形随铣削速度vc和每齿进给量fz的增大而减小;水蒸汽和电离空气可减小铣削变形。