面向3D打印的機(jī)械包裝最優(yōu)化處理算法研究.pdf

1、3D打印技術(shù)是一種以三維數(shù)字形式立體構(gòu)造物理對(duì)象的快速成型技術(shù)，它對(duì)世界各國的制造業(yè)產(chǎn)生重要影響，并被譽(yù)為引領(lǐng)“第三次工業(yè)革命”的重要技術(shù)之一。隨著3D打印技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用不斷加深，用戶對(duì)設(shè)備的功能、樣式、造價(jià)等方面都可以進(jìn)行定制，因此產(chǎn)品的型號(hào)越來越豐富，并且產(chǎn)品的制造工藝和制造復(fù)雜度也越來越復(fù)雜。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備的存放和運(yùn)輸時(shí)的包裝問題和產(chǎn)品使用過程中設(shè)備維修問題也隨之而來。本文提出的機(jī)械包裝最優(yōu)化處理算法，通

2、過分析機(jī)械模型的裝配信息，包括零件空間位置、運(yùn)動(dòng)傳遞方式、零件干涉情況、裝配體中零件連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等來解決機(jī)械模型的包裝問題和維修最小化路徑規(guī)劃問題。
　　在解決機(jī)械模型的包裝問題時(shí)，提出一種新的基于關(guān)節(jié)自由度的機(jī)械模型包裝算法，其根據(jù)機(jī)械模型中每個(gè)關(guān)節(jié)的自由度構(gòu)造解空間，并建立拆分方案搜索樹，利用搜索算法選取候選拆解方案。調(diào)整并優(yōu)化機(jī)械關(guān)節(jié)參數(shù)，最終獲取在最少次數(shù)的拆分條件下獲得滿足目標(biāo)空間利用率的最優(yōu)拆分方案。在解決機(jī)械模型維修

3、時(shí)非完全拆卸路徑規(guī)劃問題時(shí)，本文提出的機(jī)械維修最小化拆卸路徑規(guī)劃算法，將機(jī)械模型在非完全拆卸情況下，通過求取的機(jī)械模型裝配序列和機(jī)械模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將目標(biāo)拆卸零件在花費(fèi)最少的情況下拆卸下來。
　　實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的包裝最優(yōu)化處理算法，針對(duì)機(jī)械模型包裝問題，該算法能夠極大地提高機(jī)械模型包裝的空間利用率，同時(shí)相對(duì)其他算法減少了機(jī)械模型的拆卸次數(shù)；針對(duì)將機(jī)械模型的維修問題，該算法能夠極大地減少機(jī)械模型維修時(shí)零件拆卸數(shù)量，降低拆卸時(shí)間花