基于共边切割方法的板材切割路径优化.pdf

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1、机械设计与制造第6期120MachineryDesign&Manufacture2011年6月文章编号：1001—3997(2011)06—0120—03基于共边切割方法的板材切割路径优化吕亚军韩青江饶运清(华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉430074)PathoptimizationinmetalcuttingbasedoncommonlinecuttingmethodLVYa-jun，HANQing-jiang，RAOYun—qing(TheStateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquipmentandTechnolog

2、y，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)t一卜+q、●1、+d十十q、”+一十，卜十斤+、●qtdh11、td’q、tq、t1+b+、tq、‘十十十、●、‘q、t【摘要】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

3、，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。关键词：共边切割；图论；路径优化；阶梯形【Abstract】Generallytheprocessofmetalcuttingisthatanotherpartcanbedoneafteronephasbeencut．Asfortwopartsthatsharecommonline，Onecutisenoughtofinishthecuttingwithcommonlinecuttingmethod，whichnotonlyimprovesthecuttingefficiencyb

4、utalsosavesthecuttingcost．However，thefurtherresearchoncommonlinecuttingmethodisnotcarriedout,whichoptimizationeffectofcuttingpathbasedoncommonlinecuttingmethodisfarfromtheroleplay．Inthiscase“onecut”commonlinecuttingmethodbasedongraphtheoryand“ladder”commonlinecuttingmethodspecctorectangulararra

5、ypartsisproposedinitandexamplesaregiven，whichresuhshowthatthecommonlinecuttingmethodproposedbyitisefectiveforoptimizingthepiercepointsandvacantpathofnozzle．Keywords：Commonlinecutting；Graphtheory；Pathoptimization；Ladder中图分类号：TH16文献标识码：A1引言艺要求的3个切割路径优化算法：用于求解理想情况下共边切割路径优化问题的一个新的欧拉回路算法；基于奇度顶点完全图最在

6、零件优化排样后需要对零件进行切割路径的设计旧，通常小权最大匹配算法来求解一般情况下共边切割路径优化问题的情况下，数控切割机切割零件的过程如下131：零件按照一定的切割算法；利用废料区域进一步减少打孔点的处理策略与求解算法。顺序，首先割嘴移动到引割点处停一段时间，将钢板打出一个透尽管已有不少研究者对共边切割的方法进行了研究，但在优化性孔(引割孔)，然后经过引入线按零件形状运行一周，切割出一个能和通用性上还不太完善。零件。不断重复上述动作，直至切割出所有的零件为止。然而对于2优化目标有很多公共边的零件，仍然按照这种常规方法切割工件势必会造板材的切割路径优化主要涉及割嘴的空行程数和打孔点数

7、成时间、行程、能量等的极大浪费。为了避免这些浪费，我们采用空行程越少则切割时间越少；打孔点数越少，不但能够减呦割时间共边切割的方法能够有效地优化切割路径。还能够提高切割质量。比铰好的共边切割方法对于板材的切割优化能共边切割就是在优化排样时按照一定规则将具有长边的零够起到到很好的效果。提出了基于图沦理论的‘‘一笔画’I边切割方法件尽可能以长边对长边的方式排列在一起，在生成切割指令时对和针邦车歹U矩形的“阶梯形”共边切割方法，并与常规的共边切割力法这些~-4~