张鹏程,孙亚红,郑荣杰

(1.河北工程技术高等专科学校,河北 沧州 061001;2.献县电力局,河北 沧州 062250)

在冲压生产中,材料费用是主要的生产成本,一般能够占到总成本的 60%～80%,提高材料利用率是降低冲裁件成本的重要途径,而材料利用率的高低取决于冲裁件的排样方案。计算机优化排样[1](CAN)是计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术的重要分支之一,它应用范围非常广泛。在工程应用领域中,冲裁件排样、玻璃切割、报刊排版、家具下料、服装裁剪、皮革裁剪、大规模集成电路设计中都存在大量的下料排样问题[2]。排样问题是将一系列形状各异的零件在板材中按最优方式进行排布,要求零件排放在板材内,各个零件互不重叠,并满足一定的工艺要求。

1 矩形自动排样系统的开发

1.1 功能需求

矩形排样系统的处理对象主要为待排入的矩形及变化的排样空间,其功能必须具备采集矩形相关数据及排样参数,自动完成排样操作,排样完成后能够输出最优排样方案及排样结果并能动态模拟排样过程。另外,如果用于指导工程实践,系统还应具有友好的操作界面,灵活的数据采集方式,方便进行排样流程控制;同时对于不同的排样问题,应具有很好的适应性,能够快速给出优良的排样方案。

1.2 可行域法的设计思想

在排样求解过程中,一个最基本的要求就是放入的每一个矩形不能和已经放入的矩形发生干涉,同时,也不能和排样空间发生干涉,否则排样无效。判断一个矩形放入排样空间中是否发生干涉是非常繁琐且计算量大的过程,而且随排放矩形的增多,其复杂程度会不断增加。……