基于遺傳算法的船體零件切割路徑優(yōu)化及系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、船體零件切割是船體建造的基礎(chǔ)工序，在數(shù)控切割機逐漸普及的時代，傳統(tǒng)的切割方式限制了切割機的工作效率。針對切割過程中空走路徑過長，點火次數(shù)過多的問題，同時兼顧切割的質(zhì)量，本文提出一種混合優(yōu)化的方法。按照套料圖上零件的尺寸，將零件輪廓按規(guī)格分成大小兩種類型，分別對這兩類零件的切割路徑進(jìn)行優(yōu)化。
　　首先將套料圖上的小零件按其相對位置分成數(shù)個區(qū)域，對于每個區(qū)域上的小零件，基于歐拉定理，建立一種連續(xù)切割模型，同時對零件圖形進(jìn)行預(yù)處理，引入

2、一種自動搭橋技術(shù)，便于小零件間形成完整的歐拉回路。然后將連續(xù)切割模型轉(zhuǎn)換成最小生成樹問題，并利用遺傳算法對最小生成樹問題進(jìn)行求解。根據(jù)遺傳算法的特性，引進(jìn)了新的編碼方式和遺傳算子。實例證明連續(xù)切割方式具有很好的優(yōu)化效果。
　　考慮到連續(xù)切割方式可能會對大零件的切割質(zhì)量造成影響，待各區(qū)域小零件優(yōu)化完成后，先將各區(qū)域的小零件分別統(tǒng)一成整體，然后將大構(gòu)建與其內(nèi)部嵌套零件進(jìn)行分層處理，再將兩者一起采用傳統(tǒng)方式切割，優(yōu)化割嘴空走路徑。將傳統(tǒng)