吴 哲，徐圣伦，杨春梅，赵 帅，秦广义，李 超

（东北林业大学 机电工程学院，哈尔滨 150040）

在这个高速发展的科技时代，制造业技术时刻在更新，汽车行业车体的主要结构是钣金，要更快提高钣金车体的加工效率，加强切割工艺是一种很好的方式。钣金件的切割工艺是工业中常见的成形工艺，利用氧燃料、等离子体和激光热切割技术进行成形的工艺也非常普遍。加工和切割操作都涉及切割结束点的刀具重新定位到新切割开始点的操作，这种重新定位的刀具操作在每一个加工操作中要重复几次［1-2］。在机械加工过程中，刀具在每个切削周期中的重新定位的过程称为空行程，这种非生产性加工时间的最小化在高速加工的批量生产中起着重要的作用。

提高切割效率的最好方式是对刀具的切割路径进行优化。刀具路径优化的早期研究主要集中在钻削、掏槽和铣面等加工的快速运动和加工的局部运动［3］。通过优化切削参数、刀具顺序和使用的刀具路径类型，求解出工作过程中的最快加工时间，许多研究人员都对此进行了研究。Castellino等［4］对非生产性加工时间的最小化进行了研究，他们的研究是基于Ascheuer［5］对有约束的问题采用顺序排序启发式算法和Helsgaun［6］对无约束的问题采用LK 启发式算法的理论；Oysuand［7］针对刀具路径优化问题，提出了一种基于遗传算法的最小路径搜索算法，该算法成功地优化了切割特征点的数量和总工作时间；为了优化切割或焊接行程，Koenigand［8］高效地应用了很少使用的Lin-Kernighan算法，他们的程序集能够在2 s内计算出100个位置问题的优化刀具路径；……