為了減少激光切割過程中的空行路程和切割時間,提出了基于廣義旅行商模型和雙向蟻群算法的激光切割工藝路徑優(yōu)化方法。建立了切割輪廓和特征點的概念,基于切割輪廓和特征點建立了優(yōu)化切割路徑的廣義旅行商模型。提出了雙向蟻群算法,在傳統(tǒng)蟻群算法中加入了新的引導(dǎo)信息,針對激光切割路徑的特殊性,對正向和反向搜索蟻群的引導(dǎo)信息進行了不同的設(shè)計;為了防止出現(xiàn)"打刀"問題,規(guī)定了備選城市集合的確定規(guī)則。在排樣完畢的板材上進行驗證,與傳統(tǒng)蟻群算法規(guī)劃的切割路徑相比,雙向蟻群算法規(guī)劃的切割路徑的空行路程減少了16.44%、切割時間減少了3.18%,證明了雙向蟻群算法的有效性和優(yōu)越性。

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【部分圖文】：

圖1 激光切割過程示意圖

激光切割過程為:從機床原點出發(fā)，到達第1個切割環(huán)起止點，完成切割后，激光頭運動到下一個切割環(huán)起止點，直至完成所有零件的切割。激光切割過程如圖1所示，圖1所示的板材上排樣了零件1和零件2，零件1具有兩個輪廓(輪廓1和輪廓2)，零件2具有一個輪廓，即輪廓3。A點為輪廓1的切割起止點，....

圖2 特征點選取方法

為了在輪廓上規(guī)劃切割起止點，需要在輪廓上定義特征點作為切割起止點的備選點位。輪廓特征點按照以下兩個原則確定:(1)閉環(huán)由圓、圓弧、線段3個基本元素組成，各元素之間的連接點為特征點;(2)根據(jù)零件大小和規(guī)劃的需要，線段的1/2點、1/4點、圓弧的半分點、圓的8等分點等均可作為特征點....

圖3 兩個種群蟻群算法備選集合的確定規(guī)則

對于圖1所示的零件1，若先切割輪廓2，再切割輪廓1，那么激光頭由輪廓1的A點行駛至輪廓3的C點時，必然要經(jīng)過已切割輪廓2，具有發(fā)生“打刀”的風(fēng)險，由此可以看出:對于具有子輪廓的零件，應(yīng)先切割子輪廓，再切割父輪廓，才能避免“打刀”問題的發(fā)生。根據(jù)以上分析，對零件輪廓的切割優(yōu)先權(quán)進行....

圖4 排樣完畢的板材

本次實驗的實驗平臺為:操作系統(tǒng)為WindowsWin7,CPU2.5GHz,2GRAM，開發(fā)軟件為VisualC++6.0。實驗對象為排樣完畢的待切割板材，板材的尺寸為3000mm×1800mm×3mm，在此板材上排樣了28個零件，如圖4所示。圖4中編號相同的零件....

本文編號：4044195