二维石材锯切割路径优化问题研究

被引量 : 5次 | 上传用户:AdamMYS
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着石材行业的兴起以及石材产品需求量的日益渐增,各企业对石材加工效率提升的要求越来越高。为了提升加工效率,切割路径自然成了众多学者研究的对象。一条的好切割路径,使得企业直接在不增加成本的基础上就能提升加工效率。因此,寻找最优切割路径,意义重大。为了研究石材锯切割路径优化这一问题,本文先介绍了石材桥式切割机的结构和功能,并分析了锯切割的工艺流程。由于锯加工过程中涉及到刀具旋转角度大小的问题,且刀具旋转角度耗时与角度的大小成正比关系。区别于基于空走行程最短的切割路径优化,本文提出了一种基于加工时间最短的切割路径优化算法。为了建立基于加工时间最短的切割路径优化数学模型,本文分析了锯切割过程中的刀向调节转角,引入图案内刀向调节转角和图案间刀向调节转角的概念,并分析了完整切割路径的组成部分以及各部分加工时间的决定因素,最终得到数学模型。分析模型可知,切割路径优化问题实质上是一个组合优化问题。结合组合优化问题解空间的特点,本文采用分步求解的思想对切割路径优化问题进行求解,通过分步思想实现问题简化,并加速求解。第一步通过采用本文提出的一种最小内角法,确定各图案的切割起止点。第二步采用遗传算法求解所有已确定切割起止点的图案的切割顺序,最终实现切割路径的优化。最小内角法为一种启发式算法,它是以各图案内刀向调节转角最小为原则来确定切割起止点的一种方法,能快速的确定各图案的起止切割点。结合图案间刀向调节转角和刀具水平空走行程对图案切割顺序的共同约束,对遗传算法进行设计。以刀向调节转角所耗时间和刀具水平空走所耗时间之和的倒数为适应度函数,对不同的切割顺序进行评价;以单点部分交叉算子进行配对交叉操作,以随机位置基因互换的方式对个体进行变异操作。在MATLAB软件中,实现实例切割路径优化仿真求解。将得到的结果与采用最邻近算法确定图案切割起止点,再采用蚁群算法确定图案切割顺序的切割路径进行对比分析,采用本文算法得到的基于加工时间最短的切割路径的部分加工时长是基于空走行程最短的切割路径的部分加工时长的88.9%,证明了本文提出算法的有效性。
其他文献
汉语惯用语(以下简称惯用语)是现代汉语词汇中最活跃、最生动的部分,是汉语词汇中非常重要和特殊的一类,是培养留学生跨文化交际的重要手段和传播中华文化的重要途径。大部分
<正>炎热的夏天,很多人喜欢熬点绿豆汤清热解暑。但是,你真的了解绿豆吗?如何熬制绿豆汤呢?绿豆本身也是一味中药,有清热解毒、消暑生津、利水消肿的功效。据《本草纲目》记
  由于人均耕地较少,所以,中国农业现代化不可能像多数发达国家那样走大规模机械化的道路。中国农业现代化应该是一种使用适量机械、主要依靠劳动力和生物技术的大量投入,提高
科学技术的发展给人们带来了许多难以解决的争议性问题,称为社会性科学议题(Socio-scientific Issue),简称SSI。以社会性科学议题为情境,对学生实施的针对性教育,称为SSI教育。SSI
人们对汽车乘坐舒适性的要求不断提高,汽车制造企业在日趋激烈的市场竞争中为提高产品的竞争力,也将汽车的舒适性作为产品开发的一个关键指标,对汽车的减振降噪的分析研究在汽车
介绍了铸钢钢液喂线处理的基本目的、喂线处理的实际效果、喂线处理用合金种类及喂线处理工艺参数等,指出对铸钢钢液进行喂线处理可以有效降低钢中硫、氧含量,降低钢中非金属
一、观察主体,分析根源翻开低年级部分学生的语文作业,状况百出,叉叉比比皆是。更让笔者深思不解的是有的学生已经订正,但之后的作业还是反复出错,一遍、两遍、三遍……订正
目的:回顾分析中药穴位电超导给药配合手术治疗小儿穿孔性阑尾炎的临床价值。方法:采用中药穴位电超导给药配合手术治疗小儿穿孔性阑尾炎。结果:术后切口感染率10.42%,粘连性
初中阶段是人一生中身心发育趋向成熟的重要转折时期,这个阶段,学生在生理和心理方面都会出现明显的变化,对学生心理健康方面的影响很大。因此,我们既要在体育运动中让学生茁
随着市场竞争日益激烈、石油资源稀缺,加之我国成品油市场逐渐开放,促使消费者对产品服务要求提高,从而导致国有成品油销售企业面临巨大的压力。因此,就要加大力度对整个石油