基于零件形心的数控火焰切割路径的规划

研究了数控火焰切割中多边形零件切割路径规划、打孔点的位置选择、带有内轮廓的零件打孔点位置选择和内轮廓的切割路径规划等关键问题,提出了一种基于零件外轮廓多边形形心的规划算法。首先根据零件外轮廓多边形计算零件的形心,然后把各个零件的形心作为TSP问题中的城市,采用蚁群算法对零件的切割路径进行分析。在此基础上,应用改进的局部优化算法研究了多边形零件切割打孔点的位置和内外轮廓的切割路径规划。     

基于蚁群算法的矩形件切割路径优化

针对矩形件外轮廓切割问题,设计了基于蚁群算法的切割加工过程中空行程路径优化方法,开发了相应软件模块.该方法在矩形件外轮廓切割路线简化的基础上,结合旅行商问题的求解对切割起始点顺序进行优化,避免出现矩形件在切割过程中外轮廓被重复切割的问题.算例表明:该算法可显著减少空行程路径的总长度,有效缩短切割加工过程中的辅助时间,提...     

浅谈数控火焰切割钢板零件的尺寸保证

在数控火焰切割钢板零件的过程中,保证切割零件尺寸精度的关键是解决好热膨胀,选择合适的切割路径。通过分析、对比与讨论,提出相应措施和选择原则。     

数控切割自动套料软件中实现特殊切割工艺的一种方法

数控火焰切割机在实际使用过程中 ,经常会发生割枪移位、钢板变形、零件定位难度大等问题。因为数控切割机切割零件的过程是 :先从内轮廓穿孔起割 ,然后再割外轮廓 ,所以操作工无法对内轮廓的准确位置进行测量 ,这样 ,肯定会影响切割零件的尺寸精度 ,从而造成不良品的发生。为了解决这一问题 ,减少甚至避免该类事件的发生 ,笔者在多年运用哈工大与哈焊所联合研制的“CCAP自动编程套料系统”排料过程中 ,摸索出了用自动套料软件中的“不割”、“复制”、“排序”、“移动”等功能相结合的方法 ,创造了先割外轮廓一部分 ,再割内轮廓和剩余外…     

DXF回转体零件的内外轮廓自动识别研究

回转体零件的轮廓识别对集成CAD/CAM,实现车削自动编程系统具有重要作用.提出了基于图形交换文件(DXF)的轮廓自动识别新算法,利用DXF图形存储特点和零件对称性去除尺寸标注、粗糙度和其他多余线等冗余信息,通过图元分解得到所有路径分支点,最后沿逆时针方向以最小夹角法搜索识别零件的外轮廓和内轮廓.该算法改进了以往算法的不足,已成功运用于车削自动编程系统,识别效果好.     

基于共边切割方法的板材切割路径优化

常规的板材切割是切割完一个零件后再去切割另一个零件,如果两个零件的边有公共部分,则利用共边切割方法只进行一次切割就可以完成,这不但能提高切割效率而且还能节省切割成本.然而目前有关共边切割方法的研究还不太深入,共边切割方法对于切割路径的优化效果还没有完全发挥出来.提出了基于图论的"一笔画"共边切割方法和针对阵列矩形的"阶梯形"共边切割方法,并给出了实例.实例结果表明,提出的共边切割方法比现有的方法在割嘴和空行程和打孔点数上都有了很大的优化.     

改进蚁群算法下激光切割加工工艺优化研究

针对传统算法下激光切割加工工艺速度慢的问题,提出改进蚁群算法下激光切割加工工艺优化设计,根据激光切割加工工艺原理,选择激光切割加工工艺参数,在此基础上对穿孔点进行确定,并引用蚁群算法,确定激光切割加工路径,选择出最短路径,以此实现对激光切割加工工艺的优化。为保证此次设计的优化方法具有一定的实际应用意义,与改进前的加工工艺进行了对比,结果表明,该优化方法能减少激光器在每个加工轮廓之间移动所需要的时间,并且通过蚁群算法能够更快得到最优加工路径。     

基于AutoCAD平台的二维零件数控切割自动编程

提出了一种由AutoCAD二维图形直接生成数控火焰切割机加工代码的方法通过提取零件图形轮廓几何数据,判断零件轮廓旋转方向和内外轮廓,确定切割顺序,自动生成数控加工代码.实验结果表明此方法可以有效提高数控切割效率.     

改进的自适应遗传算法在皮革裁剪路径优化中的应用研究

针对皮革数控裁剪机加工效率不高的问题,提出了一种基于动态规划与新自适应遗传算法相结合的路径优化算法。通过对切割轮廓序列的动态规划全局最优性分析,得到一条最短的走刀路径,再采用新自适应遗传机制及动态规划由此路径构建新的走刀路径,如此反复迭代,最终得到一条多轮廓的全局最优路径。实验结果表明,该方法求解的结果比其它优化算法更能接近全局最短路径。     

三维激光切割编程的研究

针对三维激光切割离线编程问题,利用Visual C++开发工具对SolidWorks 2012进行二次开发,给定精度要求,提取SolidWorks中加工零件CAD模型的切割路径,利用基于弧长参数的二分法对曲线进行离散逼近,得到离散切割路径;针对零件上多段离散切割路径,提出了基于包容盒的多安全平面路径规划算法,根据激光束的方向,将所有环路归类到5个安全平面上,在每个平面上分别用蚁群算法和最邻近算法进行排序;根据获取的离散点位信息,利用变换矩阵驱动的方法,实现了在SolidWorks平台上的三维激光切割加工仿真;同时,在各个离散点位置,调用干涉检查API函数,在实现了激光切割仿真的同时,完成其干涉检查。     

带旋转三割炬火焰切割机数控系统的研究

介绍一种带旋转三割炬火焰切割机,该切割机能在切割零件轮廓的同时连同Ｋ型的焊接坡口一同切出;并对该切割机数控系统的硬件和软件的设计作了详细的论述。     

关于提高板材数控火焰切割质量的探讨

针对数控火焰切割机在实际生产中经常出现的钢板零件的切割面质量缺陷、扭曲与弯曲严重、长度尺寸超差等质量问题,通过分析一系列的原因,提出提高切割钢板零件的质量从割嘴、切割编程的程序、切割工艺、钢板本身质量四方面抓起,以全方位控制切割钢板零件的质量,保证整机的制造精度.     

基于图像处理和改进A*算法的激光切割路径生成方法

为了提高纸类异形吸塑包装激光切割系统的自动化程度,实现加工路径智能生成功能,提出一种将图像处理与改进的A*算法相结合的激光切割路径自动生成方法。该方法以工业摄像机采集到的底板纸排料图像为基础,通过图像处理方法获得吸塑包装底板纸的轮廓轨迹路径,对各个轮廓轨迹进行排序,并获得各个轮廓加工的起始点,最后应用改进的A*算法生成各个轮廓间的辅助连接路径,实现激光头的自动避障,最终实现全部切割路径的自动生成,既进行了切割路径优化,又实现了加工路径的智能避障。详细介绍了该方法的原理及实现步骤,并进行了实际加工验证,效果良好。     

基于蚁群算法的机器人切割轨迹规划

针对机器人切割软件开发过程中出现的切割轨迹规划问题,提出基于基本蚁群算法求解多轮廓混合轨迹加工路径规划方法。分析了机器人切割轨迹以及规划目标,并设计了符合机器人切割加工实际的改进蚁群算法。通过与图元顺序以及按最近距离求解的算例仿真结果对比,表明了蚁群算法应用于机器人切割轨迹规划的有效性。     

恒切削力2D轮廓铣削刀路优化研究

针对零件轮廓曲率半径和精加工余量对切削力的影响,通过正交切削实验,获得轮廓曲率半径、精加工余量与峰值切削力之间的相互影响关系,提出了一种适用于变曲率轮廓铣削的恒切削力2D轮廓铣削刀具路径生成算法。通过生成一条新的偏置路径,即修正的半精加工刀具路径,调节精加工路径各处余量。将此算法应用于包含自由曲线轮廓的不规则型腔加工,结果表明,该算法可以使精加工中的峰值切削力维持在一个恒定的状态,从而改善了加工质量。     

基于边缘检测的零件轮廓识别系统开发

针对工业流水线检测中存在的成本大、检测效率低的问题,将轮廓检测技术应用到工业流水线检测中,基于边缘检测方法的基本原理,提出了一种基于边缘检测的零件轮廓识别方法。该方法首先使用Canny边缘检测算法来提取出零件的边缘,并在此基础上进一步提取出零件轮廓的相关特征,最后通过与待检测的零件轮廓特征相比较,从而实现对零件的识别检测;为了验证设计方法的正确性,本文搭建了一套零件轮廓识别系统,并使用工业零件来测试该系统的性能。研究结果表明:该系统能够快速、准确地识别目标零件,满足工业流水线检测的需求。     

二维异形切割件优化排样的拟合算法

多种异形零件在钢板上的优化排样问题 ,实际上也可看作多边形(异形零件的外轮廓 )对多边形 (矩形 )的最优填充问题。从拼图游戏的启发构造了一个异形零件优化排样的拟合算法。用该算法对一些优化排样问题进行了计算 ,得到较为满意的结果     

基于线段拓扑关系的轮廓偏置算法

已有的偏置算法大多限于简单图形,远远达不到真实的增材制造零件的复杂结构要求,因此提出一种基于线段拓扑的轮廓偏置框架。研究了偏置异常的种类和形成机理,提出线段重合、(自)相交、成环、环反向、环失效等多环处理算法,实现了对复杂异常的处理;探究了边界上局部尖角的形成机理和影响,提出修补式光顺算法对邻边夹角进行了优化,基本消除了奇异尖角和空洞缺陷问题,保障了算法的稳定性。使用C++语言编写算法程序,与CGAL几何图形库的偏置算法结果相比,该轮廓偏置方法计算速度更快,且规划的路径更符合加工设备的加工几何特点;与平行线扫描和分区扫描等其他扫描方式进行对比,该轮廓偏置的规划路径总长度相对较小,扫描效率综合更高。     

选区电化学沉积快速成型轨迹规划

数控选区电化学沉积快速成型是将快速成型技术与电化学沉积技术相结合的一种新型快速成型方法。为保证数控选区电化学沉积快速成型的零件精度,提出了一种基于电化学沉积技术的快速成型工艺的路径生成算法。结合该成型工艺的特点,分析了快速成型领域常用的几种扫描方式,轨迹规划方案分为STL切片处理、轮廓偏置、轮廓填充、数控加工代码生成四个过程,提出了平行交错往复间隙填充法。实验表明该轨迹规划能够达到选区电化学沉积快速成型的要求,制造出高精度、高表明光洁度的零件。     

基于DXF文件的平面切割路径优化

平面切割中的文件往往是经由排样软件处理后的DXF文件,如果根据DXF文件中图元顺序初步生成的加工轨迹作为切割加工的顺序,那么将导致空行程增多,生产效率降低,并且加大设备损耗。提出一种基于动态旅行商问题(DTSP)模型的贪婪算法对切割路径进行优化,并通过运算实例说明了本算法的有效性。