矩形件排樣的合理性直接影響著板材的利用率�？紤]到板材下料中纖維方向和一刀切等工藝約束,結(jié)合實(shí)際作業(yè)中切割機(jī)器的刀縫限制,建立了板材原料利用率最大的矩形件優(yōu)化排樣模型,同時(shí)設(shè)計(jì)了不同切割方式下的規(guī)則算法進(jìn)行求解。算例結(jié)果表明,不同切割方式下的規(guī)則算法能夠得到板材利用率不同的矩形件排樣圖,且都能較快地得到最優(yōu)解,為實(shí)際作業(yè)提供決策支持。 

【文章來源】：現(xiàn)代制造工程. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【圖文】：

規(guī)則算法流程圖

對于非一刀切的矩形件優(yōu)化排樣問題(非一刀切問題),計(jì)算復(fù)雜度相對較低,部分學(xué)者提出了許多不同的算法設(shè)計(jì)方法,如董德威等人[3]提出了一種基于小生境技術(shù)的自適應(yīng)遺傳模擬退火算法,得到矩形件排樣的最優(yōu)次序和排放方式;孫佳正等人[4]以板材利用率最大為目標(biāo),結(jié)合遺傳算法與最低水平線搜索排樣算法構(gòu)建了改進(jìn)的雙種群遺傳算法,對矩形件優(yōu)化排樣問題進(jìn)行求解。而對于一刀切的矩形件優(yōu)化排樣問題(一刀切問題),Sergey等人[5]采用GBL(Guillotine Bottom Left)啟發(fā)策略,通過基于自治體的算法實(shí)現(xiàn)方式求解一刀切問題,并取得了滿意的效果;Zhang等人[6]提出了一種新的優(yōu)先級算法,將剩余空間分成2個(gè)部分遞歸求解一刀切問題;吳電建等人[7]綜合考慮原材料利用率高、切割加工路徑短等優(yōu)化目標(biāo),提出一種面向可加工性的多規(guī)格大批量矩形件優(yōu)化下料方法。

在實(shí)際航空航天器材、重要金屬等企業(yè)板材車間下料作業(yè)中,為保持矩形件的韌性,必須考慮到纖維方向的現(xiàn)實(shí)約束,纖維方向示意圖如圖2所示。圖2中,圖2a所示為板材纖維方向,板材纖維方向的長度為板材長度L,垂直于板材纖維方向的長度為板材寬度W;圖2b所示為矩形件纖維方向,矩形件纖維方向的長度為矩形件長度li,垂直于矩形件纖維方向的長度為矩形件寬度wi。矩形件在排樣過程中,必須保證其纖維方向與板材纖維方向一致,排樣圖纖維方向及直角坐標(biāo)系如圖2c所示;同時(shí),為有效地進(jìn)行問題描述及求解,以板材左上角的頂點(diǎn)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,設(shè)定沿纖維方向向右為X軸正方向,沿垂直于纖維方向向下為Y軸正方向,則矩形件排在板材k上左上角的坐標(biāo)為(xik,yik)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改進(jìn)的雙種群遺傳算法在矩形件排樣中的應(yīng)用[J]. 孫佳正,郭駿.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(15)
[2]面向可加工性的矩形件優(yōu)化下料方法[J]. 吳電建,閻春平,李俊,曹衛(wèi)東.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(06)
[3]矩形件優(yōu)化排樣的自適應(yīng)遺傳模擬退火算法[J]. 董德威,顏云輝,張堯,李駿.  中國機(jī)械工程. 2013(18)
[4]一種快速的有約束矩形件優(yōu)化排樣模型[J]. 彭文.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(27)



本文編號：2974858