圆形件剪切下料的排样研究

【摘要】排样问题一直广泛存在于人们的生产生活中，从简单的一维排样到复杂程度较高的三维排样问题，一直是影响资源利用率以及生产效率的关键问题。而二维排样问题，以其求解的复杂程度及其在实际生产生活中的重要意义，成为了目前优化求解问题中的重要研究内容。二维排样问题属于非确定性问题。这类问题很难得到最优解，目前的解决方法主要是利用人们的排样经验，从启发式排样方法出发，在此基础上进行合理优化，从而得到满足要求的可行解。针对二维排样问题，国内外的专家学者从直接排样和间接排样两种思想出发，提出各种启发式算法及智能优化算法，如动态规划方法，BL算法，下台阶算法，矩形组块策略算法等。这些算法主要应用于求解二维矩形件的排样问题。而对圆形件的排样问题的研究却较少，排样结果不甚理想。而在实际的生产生活中，圆形件作为带有特定几何性质的图形零件，随处可见。因此，二维圆形件的排样研究具有重要意义。在企业生产中，二维圆形件多以剪切方式进行下料，故本文以圆形件的剪切排样为主要研究内容。圆形件的剪切下料分为两个步骤：首先在给定尺寸的板材上，将板材沿水平方向或竖直方向切割成条带，然后在条带上剪切圆形件下料，使得在符合加工工艺，满足企业生产需要的条件下，板材的利用率最大化。本文对条带上圆形件的排样方式及其板材利用率进行了比较和分析，确定了在每条条带上只排一种圆形件的条件下，最优的排布方式。针对小批量圆形件剪切排样，将剩余矩形匹配原则应用到动态规划的求解过程中，设计了条带排样算法，从而在一定程度上确定排样顺序，缩小了搜索范围，并使每两条条带在板材上互不重叠，在板材上取得合理的布局。并且本文针对现有的需求约束下的板材用量的线性规划模型进行分析，并提出了无多余量的线性规划模型。
【作者】秦旭辉；
【导师】郑午；
【作者基本信息】吉林大学，工业工程，2014，硕士
【关键词】圆形件；剪切切割；动态规划；需求约束；

【参考文献】
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