基于最优同质块的分段式矩形优化排样

为有效解决企业实际生产中的矩形优化排样问题,对矩形优化算法进行研究,提出基于最优同质块的分段式矩形优化排样算法,有效解决了企业实际生产中的剪切排样问题。该算法首先使用剪床将板材剪成不同长度的子段,然后在子段上基于最优同质块进行优化排样。算法将板材的分段问题以及最优同质块在子段上的最优排样问题均转化为背包问题,并基于动态规划算法求解;使用枚举法求解最优同质块排样。将板材分成若干个子段使算法可以有效解决长板排样问题,使用最优同质块对子段进行优化排样使算法的优化性能得到提高。两组实例应用表明本文算法优于文献中的其他算法。     

基于同质段矩形优化排样问题求解

为有效解决企业实际生产中的矩形优化排样问题,对矩形优化排样算法进行研究,给出基于同质段矩形优化排样问题的求解算法,该算法可同时有效解决企业实际生产中矩形优化排样的单一排样和套裁排样问题。算法首先基于隐式枚举法求出所有同质条带的最优排样及备选同质段,对备选同质段进行规范化处理求出所有的候选同质段,使用候选同质段将板材分成若干个子段,并将矩形优化排样问题转化为完全背包问题,最后基于动态规划算法进行求解。两组应用实例验证了本文算法的有效性。     

约束剪切问题的三块排样方式及其生成算法

讨论了矩形件有约束剪切排样问题,即在一张板材上剪切下若干种已知尺寸和价值的矩形件,约束每种矩形件允许剪切的数量不能超过其需求量,优化目标为使板材剪切出的矩形件总价值最大。提出了一种三块排样方式及其生成算法。这种算法用两条互相垂直的剪切线将板材分成3个块;对于每个块,排放一个矩形件在其左下角,将其剩余部分划分为2个子块;将子块看作块继续递归排样,直到其无法再容纳矩形件为止。采用基准例题将本文算法与文献算法进行实验对比,结果表明本文算法排样价值比4种文献算法分别高0. 35%,0. 31%,0. 19%和0. 37%,且计算时间可满足实际应用需要。     

应用递归划分策略解决矩形件剪切排样问题

针对机械制造领域的矩形件剪切排样问题,提出一种基于递归划分思想的排样算法。用两条互相垂直呈T型的剪切线将板材划分为3个子板,称板材的左下角子板为排样块,称其余两个子板为递归块。对于排样块,按照简单方式排放矩形件;对于递归块,将其看做板材继续划分。用隐式枚举算法确定排样块的最优排样方式,得到块中排放的最优矩形件种类和矩形件的行列数;用分支定界算法确定递归块是否继续划分。采用基准例题将本文算法与文献算法进行对比,实验结果表明,本文算法排样价值高于文献算法,且计算时间能满足实际应用需要。     

矩形件二维正交排样的一种混合遗传算法

讨论矩形件二维正交排样问题,即将一组已知尺寸的小矩形件正交地排放到一张大矩形板材中,寻找一个排样方式使得板材的利用率最高。将基于随机键值的遗传算法与布局策略相结合,提出一种混合遗传算法。用混合遗传算法确定矩形件的排样序列。按照排样序列,将矩形件按顺序逐个排放至板材中,每次排放矩形件时,在空闲矩形空间集合中选择一个最佳空闲矩形空间来排放当前待排矩形件,沿着该矩形件的上边和右边分别将多余空闲空间划分为两个子空闲空间,将子空闲空间添加至空闲矩形空间集合,按照上述规则继续下一个待排矩形件的布局操作,直至板材无法再排入矩形件为止。采用文献中的基准例题来测试本文算法,并与文献算法进行比较。实验结果表明,本文算法优于两种典型的文献算法。     

一种矩形排样问题的优化设计方法

研究了在一定矩形板材上排放所需要小矩形的优化排样问题,提出了一种基于四块结构和一般分块排样模式的新方法,分析了四块结构模式和一般分块模式的特点,并且根据该分块的思想建立了动态规划模型.通过对在计算机上随机产生的试验数据的数值计算,表明该方法获得了比遗传算法更好的解,是一种行之有效的方法.类似文中矩形件排样问题完全可以用该方法来求解,选定合理的参数可以在比较短的时间里得到近似最优解,并且该算法具有一定的鲁棒性.如何把这种分块的启发式思想应用到不规则二维排样和一般的三维排样中去是今后的研究目标.     

基于同质条带的两段式有约束矩形优化排样

为了有效解决企业生产中的有约束矩形优化排样问题，对矩形优化排样算法进行研究，在综合考虑原材料利用率及切割工艺复杂度的情况下，给出基于同质条带的两段式有约束矩形优化排样算法。算法首先通过问题转换，将有约束矩形优化排样问题转化成多重背包问题，然后再基于动态规划算法对其进行求解，最后基于动态规划算法开发了一应用系统，有效地解决了企业实际生产中的有约束矩形优化排样问题。实例应用表明，该算法在求解有约束矩形优化排样问题方面优于其他算法。     

基于顺序价值修正算法的矩形件二维优化下料

针对矩形件二维下料问题,提出一种顺序价值修正下料算法。构造了四块排样算法,生成矩形件数量有上界约束的四块排样方式;这种排样方式将板材划分为4个块,每个块包含方向相同的条带,每条条带包含同种矩形件。采用顺序启发式算法调用上述四块排样算法逐个生成排样方式,按照不产生多余矩形件原则,确定每个排样方式的最大使用次数;在生成每个排样方式后修正该种排样方式中矩形件的价值。将上述顺序启发式算法迭代执行多次,生成多个下料方案,选择板材使用张数最小的一个作为最终解。采用文献例题进行计算比较,数值实验结果表明本文算法比文献算法更能节省板材。     

单一尺寸矩形毛坯下料问题的一种确定性算法

针对单一尺寸矩形毛坯下料问题,讨论了如何用最少的库存板材切割出一定数量的单一尺寸矩形毛坯。提出1种切割工艺简单的5块排样方式,该排样方式将板材划分成5块区域,每块区域中矩形毛坯按照相同方向排列。设计了1种确定性算法求解下料方案,首先构造1种基于隐式枚举思想的算法确定整张板上的最优5块排样方式;然后对该算法进行扩展,使其能够求解部分板上的最优5块排样方式。采用算例将文中下料算法和文献中递归下料算法、拼合下料算法进行比较,数值模拟分析结果表明,文中的下料算法在切割工艺和板材利用率两方面均较为有效。     

基于均匀条带排样方式的二维下料启发式算法

条带结构排样方式在机械制造业下料领域有广泛的应用。针对矩形件二维下料问题,提出一种基于均匀条带排样方式的启发式下料算法。下料方案包含多个排样方式,每个排样方式满足部分矩形件的需求量。首先构造均匀条带四块排样方式的约束排样算法;然后采用列生成法反复调用上述约束排样算法生成各个排样方式,直到所有矩形件需求量得到满足为止。采用文献中的基准例题,将本文下料算法和文献中下料算法进行比较,数值实验结果表明本文下料算法能有效地提高板材利用率,且计算时间能满足实际应用要求。     

UG数控车自动编程

针对性地对数控手工编程而产生耗时或者出现不稳定因素等技术问题进行分析,并通过理论性的综合研究,推介UG数控车自动编程,为求保证产品加工质量,提高生产效益,降低企业生产成本作出努力。     

提高曲面铣削编程效率的步骤

数控铣床是模具制造的主导设备,能够完成较为复杂的曲面铣削,编程效率直接决定着生产进度和经济效益。本文以注射模中的虎齿盘工件为例,集中宏程序的优点,介绍曲面编程的思路与步骤。     

两种编程路径的刀具半径补偿辨析

介绍了刀具半径补偿的作用;分析使用"轮廓编程"和"非轮廓编程"时,如何判定刀具半径左、右补偿,如何计算刀具半径补偿值;并通过实例介绍了两种编程路径下,刀具半径补偿的具体应用和程序编写方法,以及子程序编写需要考虑的因素。     

应用线性规划法进行铸造配料

以线性规划的方法,在保证铸件的化学成分的前提下使炉料配比的经济成本降到最低。提出了包括数学模型,线性规划及优化配料程序设计在内的最优化配料方法。     

数控火焰切割机的编程工艺经验

在影响切割精度的诸多因素中．能否做好下料件的鳊程工艺，将直接影响切割尺寸精度，影响零件使用。在此，结合实际工作经验，总结了几种数控火焰切剖机的典型下料工艺方法。     

基于MATLAB的飞剪机剪切机构设计及优化

介绍基于MATIAB优化工具箱^[1]“飞剪机剪切机构”的优化设计计算程序。     

CAXA编程助手应用小经验

“CAxA编程助手”是CAxA为数控机床操作工提供的，用于手工数控编程的小工具。它一方面能让操作工作在计算机上方便地进行手工代码编制，同时也能让操作工很直观地看到所编制代码的轨迹。     

一种求解矩形件排样问题的启发式算法

研究在一定的矩形板材上排放所需要小矩形的优化排样问题,提出一种基于4块结构排放模式的启发式算法,并且建立了动态规划模型。通过对在计算机上随机产生的试验数据的模拟计算,获得了比遗传算法更好的解,是一种行之有效的方法。     

多轴复杂体零件“降维打击”的编程方式及其BP神经网络优化

多特征体零件在四轴和五轴编程中因为超多的特征关系和复杂的矢量控制，一直是编程师的难题。缠绕轴编程是一种为应对多轴编程中超复杂体零件多特征、难编程等问题提出的新颖处理方案，能够有效解决多特征体零件在多轴编程时效率慢和容错率低的问题。其思路是以后处理的个性化定制为介质，均衡立体编程和平面编程的优缺点，针对复杂体零件，通过降低编程轮廓曲线的空间维度，在低维度编程，完成后将编程好的刀路转曲线，再将曲线升维，依托该曲线编制多轴刀路。该方法能够很好地解决多特征零件的多轴编程问题，是一种有效的编程思路。但是其中的转换机制通过不断升维和降维依然较繁琐，也很难用普通的数学公式或者矩阵表示，不利于深入研究和开发快捷应用。通过介绍此种编程方法，结合MATLAB的BP神经网络算法，构建输入输出层和隐含层，训练出其中的隐含关系，以达到去除中间繁琐的变换、能够直接使用的目的，为快捷、方便地使用此编程方法提供了完整的思路和理论支撑。并且通过数据分析对普通方法编程结果、降维编程结果、MATLAB自动曲线编程结果进行了空间拟合，然后进行对比后两组结果与普通编程结果之间的误差大小来证明该方法切实可行。     

手工编程和计算机辅助编程在数控加工中的应用

阐述了手工编程和计算机辅助编程的关系，并以一个工程实例介绍如何结合手工编程和计算机辅助编程来解决加工中的实际问题并提高程序的灵活性和适应性。