Проектирование нерегулярного раскроя листовых материалов на заготовки сложных форм с использованием дискретно-логического представления информации

• Автор: Логинов, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 152 с. : ил

Введение.
Глава 1. Постановка задач исследования и обзор существующих методов решения задачи нерегулярного двумерного раскроя деталей сложных форм и задачи нахождения рационального пути режущего инструмента.

1.1 Автоматизация проектирования и технологической подготовки производства.

1.2 Многообразие задач раскроя упаковки.

1.3 Классификация задач раскрояупаковки

1.4 Основные определения и постановка задачи размещения геометрических объектов

1.4.1 Основные понятия и определения

1.4.2 Общая постановка задачи оптимизации размещения плоских ГО

1.5 Основные определения и постановка задачи построения кратчайшего пути режущего инструмента

1.6 Некоторые технологические ограничения, предъявляемые к САПР раскроя

1.7 Выводы по первой главе.

Глава 2. Методы и алгоритмы препроцессорного блока и блока
оптимизации размещения САПР раскроя.
2.1 Препроцессорный блок.
2.2 Блок оптимизации размещения
2.2.1 Методы и алгоритмы оптимизации процесса размещения плоских геометрических объектов.
2.2.2 Методы и алгоритмы моделирования геометрических
преобразований на базе дискретнологического представления
информации и цепного кодирования
2.3 Выводы по второй главе.
Глава 3. Учет технологических ограничений и формирование пути режущего инструмента в рамках посгпроцессорного блока САПР раскроя
3.1 Формирование технологических контуров для исходных контуров деталей
3.2 Генерация пути режущего инструмента
3.3 Формирование технологических резов для утилизации листового материча
3.4 Выводы по третьей главе
Глава 4. Разработка программного обеспечения системы автоматизации
проектирования раскроя.
4.1 Современное состояние раскройнозаготовительного производства .
4.2 Структура САПР раскроя упаковки.
4.2.1 Препроцессорный блок САПР РУ.
4.2.2 Блок оптимизации размещения САПР РУ
4.2.3 Постпроцессорный блок САПР РУ
4.3 Система ЫезЮАЕ современная ресурсосберегающая технология размещения и раскроя
4.4 Результаты вычислительного эксперимента и пример решения задачи нерегулярного фигурного раскроя деталей из листового материала
4.5 Выводы по четвертой главе.
Заключение
Список литературы


Основание для выполнения исследований. Работы в данном направлении проводились автором в Уфимском государственном авиационном техническом университете в годах в рамках хоздоговорных научноисследовательских работ с ОАО Уралхиммаш г. Екатеринбург и ОДО Лама г. Бирск. В г. РФФИ, проекты 7 и 0. Акционерном обществе Химмаш, г. Обществе с дополнительной ответственностью Лама, г. Бирск система автоматизированного раскроя листового материала при производстве разверток в мебельной промышленности. Апробация работы. Республиканская научнотехническая конференция Интеллектуальное управление в сложных средах, Уфа, г. Международная научная конференция Моделирование, вычисления, проектирование в условиях неопределенности, Уфа, г. Первая всероссийская научнопрактическая конференция по вопросам решения оптимизационных задач в промышленности Ресурсосберегающие технологии математическое обеспечение оптимизационных задач в системах автоматизированного проектирования, СанктПетербург, г. Публикации. По теме диссертации опубликованы работ, в том числе 5 статей, 4 доклада научнотехнической конференции и 1 тезис докладов. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Объем основной части диссертации составляет 7 страниц, кроме того, работа содержит рисунка и 4 таблицы. В первой главе рассматриваются вопросы автоматизации проектирования и технологической подготовки производства, и определяется место раскройнозаготовительных работ в САПР и АСТПП. Анализ современных САПР раскроя позволяет выделить основные стадии процесса проектирования нерегулярного раскроя листовых материалов препроцессорная обработка, генерация рационального размещения и постпроцессорпая обработка. Рассматриваемая в диссертации задача раскроя подразделяется на две подзадачи задачу нерегулярного размещения плоских геометрических объектов сложных форм и задачу нахождения кратчайшего пути режущего инструмента. В данной главе приводится обзор всего многообразия задач раскрояупаковки и выделяется класс задач, решаемых в рамках диссертационной работы. Здесь также представлена классификация задач раскроя упаковки и место исследуемой задачи в общей проблеме оптимизации раскроя, дан обзор работ по рассматриваемой проблеме. Сформулированы задачи исследования, выявлены их особенности и этапы решения. Проведен анализ особенностей оборудования используемого при производстве деталей сложных форм. Во второй главе рассматривается математическое обеспечение препроцессорного блока и блока оптимизации размещения, так как они взаимосвязаны. В рамках препроцессорного блока предлагаются алгоритмы формирования замкнутых и незамкнутых контуров деталей, заданных в виде набора отрезков прямых и дуг окружностей, построения квазиэквидистантных контуров к контурам деталей и аппроксимации этих контуров цепными кодами. В третьей главе рассматриваются методы и алгоритмы постпроцессорного блока САПР раскроя. Здесь представлены алгоритм автоматической вставки технологических контуров, необходимых для генерации пути режущего инструмента, на исходные контуры деталей, алгоритм формирования технологических резов для предотвращения повреждения оборудования в процессе раскроя и утилизации листового материала, алгоритм формирования рационального пути режущего инструмента, для которого разработана адаптация метода комбинаторной оптимизации i iv , отличающаяся автоматической настройкой на конкретный набор входных данных и высоким быстродействием, позволяющим использовать ее в условиях временных ограничений, предъявляемых к САПР раскроя и АСТПП. При этом получаются решения, удовлетворяющие самым высоким требованиям. В четвертой главе рассматриваются вопросы разработки структуры основных составляющих блоков САПР раскроя и применения разработанных методов и алгоритмов для создания программного обеспечения САПР раскроя. Дана характеристика современного состояния раскройнозаготовительного производства. Рассмотрены вопросы создания гибкой структуры САПР раскроя с применением средств объектноориентированного моделирования.