本文關(guān)鍵詞：鈑金零件排樣優(yōu)化技術(shù)研究

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【摘要】：鈑金件以其獨(dú)特的優(yōu)越性在各種金屬加工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛,鈑金件的需求量越來(lái)越大,因此提高鈑金材料的利用率不僅能提高鈑金企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)于整個(gè)節(jié)約型社會(huì)都是十分有意義的。在鈑金企業(yè)中有大量的技術(shù)工人從事著鈑金零件排樣的工作,傳統(tǒng)鈑金零件的排樣方法排樣精度低、效率低,需要大量的勞動(dòng)力資源。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,自動(dòng)排樣技術(shù)在傳統(tǒng)鈑金行業(yè)中得到了應(yīng)用,這極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,并且排樣精度更高、效率更高。鈑金零件成型軟件中的自動(dòng)化排樣功能較為簡(jiǎn)單,在實(shí)際應(yīng)用中使用較少,因此研究適合于鈑金零件的自動(dòng)化排樣技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)是非常必要的。本文首先系統(tǒng)地研究了鈑金零件的輪廓特征,總結(jié)出了鈑金零件的基本特點(diǎn)以及鈑金零件在展開(kāi)過(guò)程中尺寸的變化,將鈑金零件經(jīng)過(guò)展開(kāi)和搭邊處理后轉(zhuǎn)化為二維平面的不規(guī)則零件,從而把鈑金零件的排樣優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二維不規(guī)則零件的排樣優(yōu)化問(wèn)題。然后建立了不規(guī)則零件的排樣優(yōu)化算法,將已經(jīng)展開(kāi)的鈑金零件二維圖形進(jìn)行凸化,并求出最小的包絡(luò)矩形,最后通過(guò)基于矩形零件的排樣算法對(duì)鈑金零件進(jìn)行排樣優(yōu)化。通過(guò)本文的研究建立了鈑金零件排樣優(yōu)化的整體思路及解決方法,同時(shí)為更深層次的研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)觀察在生活中先后將石塊、沙粒和面粉依次裝入杯子的方法,本文提出了有條件的組合式算法。將石塊、沙粒、面粉三種個(gè)體體積不同的物體放到同一個(gè)杯子中時(shí),我們通常選擇先將石塊放入杯子中,然后將沙粒放入杯子中,此時(shí)個(gè)體體積較小的沙粒就會(huì)填充石塊所產(chǎn)生的空隙,最后將面粉放到杯子中,由于面粉顆粒十分細(xì)小,所以面粉顆粒會(huì)填充由石塊和沙粒產(chǎn)生的空隙。如果按面粉、沙粒、石塊的順序裝入杯子中時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)原先杯中的石塊不能全部放回被子里了。同理當(dāng)我們要在同一板材上排放大小不同的零件時(shí),通過(guò)模仿裝杯子的過(guò)程本文建立了有條件的組合式算法,從而起到提高板材的利用率。通過(guò)建立程序驗(yàn)證,結(jié)果表明有條件的組合式算法在排樣過(guò)程中是有效的,特別是在大小零件進(jìn)行混合排樣的情況時(shí)排樣效果更明顯。根據(jù)本文提出的有條件的組合式算法,開(kāi)發(fā)了鈑金零件排樣優(yōu)化應(yīng)用軟件。給出了排樣優(yōu)化應(yīng)用軟件的操作界面并詳細(xì)介紹了各個(gè)按鈕的作用。當(dāng)遇到不同的排樣問(wèn)題時(shí)可以通過(guò)不同的操作流程產(chǎn)生不同的排樣算法。在本排樣系統(tǒng)中提出了將排樣結(jié)果反饋的思想,通過(guò)對(duì)排樣結(jié)果的評(píng)價(jià)自動(dòng)地調(diào)節(jié)程序中的控制參數(shù),以得到最佳的排樣結(jié)果、獲得最高排樣效率。本文最后介紹了鈑金零件排樣系統(tǒng)的總體框架和軟件流程,給出了部分核心程序。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中本系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果是穩(wěn)定的。
【關(guān)鍵詞】：鈑金零件 排樣優(yōu)化 排樣策略 人工智能
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG38
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 常用軟件概況13-15
• 1.2.4 鈑金零件排樣優(yōu)化的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.3 排樣問(wèn)題的分類16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容16-19
• 1.4.1 課題研究的意義16-17
• 1.4.2 本論文研究的內(nèi)容17-19
• 第2章 鈑金零件的輪廓特征19-24
• 2.1 鈑金的分類19-20
• 2.1.1 按幾何形狀分類19
• 2.1.2 按板厚分類19
• 2.1.3 按零件成型分類19-20
• 2.2 鈑金件輪廓特征20-21
• 2.3 平板類零件尺寸特征21-22
• 2.4 彎曲類零件尺寸特征22-23
• 2.5 成型類零件尺寸特征23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第3章 鈑金排樣算法24-37
• 3.1 求最小包絡(luò)矩形24-26
• 3.1.1 求多邊形的凸包24-25
• 3.1.2 最小包絡(luò)矩形求解25-26
• 3.2 常用的啟發(fā)式排樣定位策略26-30
• 3.2.1 下臺(tái)階算法26-27
• 3.2.2 最低水平線算法27-28
• 3.2.3 剩余矩形算法28-30
• 3.3 人工智能算法30-36
• 3.3.1 禁忌搜索算法在排樣中的應(yīng)用30-31
• 3.3.2 模擬退火算法在排樣中的應(yīng)用31-32
• 3.3.3 遺傳算法在排樣中的應(yīng)用32-33
• 3.3.4 粒子群算法在排樣中的應(yīng)用33-35
• 3.3.5 蟻群算法在排樣中的應(yīng)用35-36
• 3.4 小章總結(jié)36-37
• 第4章 有條件的組合式排樣算法37-47
• 4.1 模仿裝杯子過(guò)程的有條件組合式算法37-39
• 4.2 大小零件轉(zhuǎn)動(dòng)效果分析39-40
• 4.3 小零件插空效果分析40-42
• 4.3.1 長(zhǎng)寬比較明顯的小零件插空效果分析40
• 4.3.2 長(zhǎng)寬比不明顯但尺寸較大的小零件插空效果分析40-42
• 4.3.3 長(zhǎng)寬比不明顯且尺寸較小的小零件插空效果分析42
• 4.4 矩形零件初期處理42
• 4.5 攪拌過(guò)程及參數(shù)控制42-44
• 4.5.1 旋轉(zhuǎn)功能42-43
• 4.5.2 組合排列功能43
• 4.5.3 參數(shù)控制分析43-44
• 4.6 矩形零件的定位與插空處理44-45
• 4.6.1 矩形零件的定位方法44-45
• 4.6.2 矩形零件插空的實(shí)現(xiàn)45
• 4.7 小章總結(jié)45-47
• 第5章 排樣軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)47-54
• 5.1 系統(tǒng)的總體框架及軟件流程47-49
• 5.1.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境47
• 5.1.2 軟件總體框架及流程47-48
• 5.1.3 排序模塊主程序48
• 5.1.4 旋轉(zhuǎn)主程序48-49
• 5.1.5 組合排列程序49
• 5.2 軟件應(yīng)用及實(shí)例49-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 主要結(jié)論54
• 6.2 有待解決的問(wèn)題54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1100689