船體零件切割路徑優(yōu)化技術(shù)及工程應(yīng)用.pdf

1、隨著近年來(lái)造船市場(chǎng)的低迷，各大船廠都在深挖潛能，提高自身效率來(lái)獲取更大效益。在黃海造船有限公司（以下簡(jiǎn)稱黃海造船），船體零件切割是船舶現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)制造中的第一道工序，在公司設(shè)備和工作時(shí)間確定的情況下，提高零件切割的效率就需要在實(shí)際生產(chǎn)中解決切割點(diǎn)火次數(shù)多、切割空走路徑長(zhǎng)等問題。本文的研究旨在如何在黃海造船現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，通過引進(jìn)船體零件切割路徑優(yōu)化軟件，并按照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行二次開發(fā)，對(duì)軟件按照現(xiàn)場(chǎng)施工需要進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，完善軟件功能，

2、使其成為能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)所用的優(yōu)化軟件，實(shí)現(xiàn)減少數(shù)控切割空走距離，減少等離子切割嘴的點(diǎn)火次數(shù)，達(dá)到節(jié)能減排，提高生產(chǎn)效率的目的。
　　本文根據(jù)黃海造船現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中數(shù)控車間零件切割的流程與特點(diǎn)，結(jié)合船體零件切割路徑優(yōu)化的理論知識(shí)，進(jìn)行的研究的工作如下:
　　(1)對(duì)路徑優(yōu)化進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，首先根據(jù)哥尼斯堡七橋問題和歐拉定理對(duì)數(shù)控切割的零件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，將船體零件建模轉(zhuǎn)化成點(diǎn)與線，將實(shí)際的零件切割問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型，通過算法來(lái)解決

3、數(shù)學(xué)問題，并尋求零件切割的最優(yōu)解。在理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，也考慮了黃海造船的實(shí)際生產(chǎn)問題，讓理論研究更切合黃海造船的生產(chǎn)實(shí)際。本文主要應(yīng)用的是雙邊橋法與最小生成樹算法。
　　(2)對(duì)黃海造船新廠數(shù)控切割設(shè)備進(jìn)行了解，主要包括:設(shè)備型號(hào)、設(shè)備機(jī)載電腦的型號(hào)等，通過對(duì)設(shè)備的研究與實(shí)驗(yàn)得出加密GM指令的定義;通過對(duì)套料軟件的研究得出切割指令的生成模式，研究如何將套料軟件生成的指令轉(zhuǎn)化為船體零件路徑優(yōu)化軟件可執(zhí)行的文件;通過對(duì)套料軟件的研究找到

4、套料軟件與船體零件切割路徑優(yōu)化軟件的指令共同點(diǎn)，尋找兩個(gè)軟件的接口，實(shí)現(xiàn)代碼的順利轉(zhuǎn)化，并在計(jì)算機(jī)端通過模擬運(yùn)行驗(yàn)證軟件的可行性。
　　(3)研究黃海造船數(shù)控切割現(xiàn)狀，將船體零件切割路徑優(yōu)化軟件運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)之中。分析船體零件切割路徑優(yōu)化軟件在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，將切割嘴刮碰問題分為兩類，一類是切割順序問題，一類是切割補(bǔ)償量不足問題;并在理論上通過優(yōu)化切割順序，調(diào)整切割補(bǔ)償量等方法來(lái)解決問題，通過大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證解決問題的辦法，