钣金激光切割加工CADCAM软件的孔群加工路径优化算法.pdf

第11期
组合机床与自动化加「.技术
No.11
2013年11月
Modular Machine Tool &Automatic Manufacturing Technique
Nov、2013
文章编号:1001-2265(2013)11-0110-04
钣金激光切割加工CAD/CAM软件的
孔群加工路径优化算法
潘海鸿',刘晓琳2,廖小平,吕学学2,李成海,苏家乐2
(1.广西大学机械工程学院,南宁530004;2.广西制造系统与先进制造技术重点实验室,南宁
530004)
摘要:柔性钣金激光孔群切割加エ中,为缩短激光头空走行程并提高孔群激光切割加工效率,提出采
用蚁群算法与相邻排序算法相结合用以优化孔群加工路径。在自主开发的钣金激光切割加エCAD
CAM软件中将该算法应用于柔性钣金激光孔群切割加エ,进行实例验证,并与现有的X向路径优
化、Y向路径优化、最近邻居点法路径优化对比。结果表明采用蚁群算法与相邻排序算法相结合优化
后的孔群切割路径总路程比X向优化缩短48.29%,比Y向优化缩短65.86%,比最近邻居点法优化
縮短13.47%,由此可见所提出的优化算法能够有效缩短加工路径,提高效率。
关键词:蚁群算法;相邻排序算法;路径优化;加桥位
中图分类号:TH16;TG65
文献标识码:A
The Optimization Algorithm of Holes Machining Path for Sheet Metal Laser
utting Processing of CAD/CAM Software
PAN Hai-hong", LIU Xiao-lin, LIAO Xiao-ping", LV Xue-xue=, LI Cheng-hai, SU Jia-le.
(1. College of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2. Guangxi Key La
boratory of Manufacturing System Advanced Manufacturing Technology, Nanning 530004, China
Abstract: In order to shorten the null travel of the laser head and improve the productivity of laser cut
ting process when machining holes on flexible sheet metal laser cutting processing, hybrid algorithm was
developed for optimizing holes machining path, which was composed of ant colony algorithm and adja
cent sorting algorithm. In the independent development of sheet metal laser cutting processing of CAD/
CAM software, the hybrid algorithm is applied to holes machining on flexible sheet metal laser cutting
processing the results have been verified by experiments and compared with the existing X orientation,
orientation, Nearest neighbor algorithm. The results showed that the total path length of holes cutting that
optimizing of the hybrid algorithm shortens 48. 29% than that of X orientation, 65.86% than that of r o
rientation and 13. 47 than that of Nearest neighbor algorithm. Obviously, the hybrid algorithm can effec
tively shorten the machining path and improve efficiency
Key words: ant colony algorithm; adjacent sorting algorithm; path optimization; add bridge site
0引言
头空行程移动需要花费大量的时间,因此合理规划
孔群加工路径是提高生产效率的关键。孔群加工路
当前,激光切割技术日益成熟,作为一种新型的径优化问题被认为是典型的旅行商问题,简称为TSP
加工方法,具有一般机械加工方法无法比拟的优势。( Traveling Salesman Problem),可通过建立数学模型,
大量孔的连续加工任务称为孔群加工,孔群加工在利用智能算法进行求解2。2005年肖人彬等将
柔性钣金加工中占很大比重。传统孔群加エ需要大多孔群加工问题归纳为单目标和多目标优化组合问
量的不同刀具和换刀操作,相当多的时间花费在刀题,并采用改进的蚁群算法和人工免疫算法进行求
具的换位加工及换刀操作,激光切割孔群不需要更解。2006年丁静。等人综合直线/阵列法、最近邻居
换刀具,只需要给孔群添加桥位,从而减少加工
点法、亲近点法后优化了钣金件孔群加工路径
间。但是,在柔性钣金激光孔群切割加工中,激光2007年曲晶等人引人蚁群算法优化PCB板加工
收稿日期:2013-03-25;修回日期:2013-04-10
*基金项自:广西科学技术斤(桂科攻12118015-2A);广西制造系统与先进制造技术重点实验室(桂科能0842006040_K
作者简介:潘海鸿(1966一),男,壮族,广西南守人,广西大学机械工.程学院教授,博士生导师,研究方向为数控技术,(E-mail)hustphh(@163.com。