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随着信息技术的发展和全球化市场的形成,现代化的制造业要求加快产品的更新换代的速度,又要求以最短的时间和最低的成本生产出高质量、多品种的产品。在这种情况下,数控加工变得越来越重要,因此,对数控加工的优化设计也变得越来越重要,薄板孔群冷冲数控加工是钣金加工的手段之一,如何提高其生产效率是冷冲数控加工的一个重要研究内容。本课题围绕数控冷冲加工优化算法的研究展开了以下工作:
1.介绍了数控技术的基本知识及其优化设计的概念和思想,分析了目前数控板材孔群加工存在的问题,详细地介绍了薄板孔群冷冲数控加工优化算法设计的一般步骤,介绍了图象处理技术的一些基本概念和图像处理技术的发展趋势。
2.AutoCAD平台是目前产品结构设计的主要平台,尤其是钣金设计中应用广泛,因此AutoCAD图档构成了数控编程的主要信息来源。本文深入分析了AutoCAD图档的DXF文件结构,提出从DXF文件获得孔特征的方法。针对纸质图档,提出采用图象处理技术分析加工图纸中孔的特征,包括孔的图像特征分析、图像特征的提取、孔的统计分类模型的建立和孔的图像模糊聚类与识别。
3.分析了影响数控板材加工效率的因素,介绍了优化设计的基本概念和基本思想,从而建立起薄板孔群冷冲数控加工的时间数学模型和刀具加工成本数学模型。介绍了图论中的基本知识和算法,讨论了表达图的几种数据结构和搜索算法。
4.数控加工中影响效率的最主要的因数是加工路径,因此加工路径的优化是数控加工的主要问题,本文针对这种情况重点分析了薄板孔群冷冲数控加工路径的规划问题,采用图论中最短路径算法及其算法原理,建立了薄板孔群冷冲数控加工路径问题优化模型,在图论中Prim最短路径算法的基础上,提出了一种有效的路径优化算法,然后在此算法的基础上计算一条从起点到终点的最短路径。最后求出最短加工时间和最小加工成本。