ПОСТРОЕНИЕ МАРШРУТА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА ОСНОВЕ АЛГОРИТМА «ВСЕМИРНОГО ПОТОПА»

Rustam Talgatovich Murzakaev, Vitaliy Sergeevich Pristupov


Аннотация


Одной из трудностей формирования пути режущего инструмента (РИ) является принадлежность этой задачи к классу NP. На практике принято решать подобные задачи эвристическими алгоритмами. Однако, при наличии технологических ограничений, часть решений будет теряться из-за случайного блуждания алгоритмов. Одновременная оптимизация последовательностей обработки контуров и точек врезки может понизить эффективность работы поиска. Разбиение построения пути на два независимых этапа приводит к повышению эффективности работы программного модуля. Для реализации этапов был выбран алгоритм всемирного потопа (GDA). Проведены численные эксперименты на картах раскроя, построенных в программном комплексе ITAS Nesting. Эксперименты показали, что применение разделения этапов построения маршрута РИ увеличивает эффективность поиска и зависит от числа уровней вложенности деталей. Кроме того, разделение этапов повышает гибкость программного модуля, т.к. на каждом этапе становится возможным использование различных алгоритмов поиска.

Ключевые слова


холостой ход режущего инструмента; оптимизация маршрута; эвристические алгоритмы, ЧПУ

Литература


Mansour G., Tsagaris A., Sagris D. CNC machining optimization by genetic algorithms using CAD based systems. International Journal of Modern Manufacturing Technologies. ISSN 2067–3604, Vol. V, No. 1 / 2013.

Agraval R. K., Pratihar D. K., Choudhury A. R. Optimization of CNC isoscallop free form surface machining using a genetic algorithm. International Journal of Machine Tools & Manufacture 46 (2006) 811-819 pp.

Narooei K.D., Ramli R. Application of Artificial Intelligence Methods of Tool Path Optimization in CNC Machines: A Review. Research Journal Of Applied Sciences, Engineering and Technology. 2014. Vol. 8(6). pp. 746-754.

Сергеев С. И., Вычислительные алгоритмы решения задачи коммивояжера I. Общая схема классификации. Автомат. и телемех., 1994, выпуск 5, 66–79.

Pappas C., Srinivasan R. K., Barnes J.W., Sarkar S. A comparison of heuristic, metaheuristic and optimal approaches to the selection of conservation area network. Biodiversity and Bicultural Conversation Laboratory.

Верхотуров М.А., Тарасенко П.Ю. Математическое обеспечение задачи оптимизации пути режущего инструмента при плоском фигурном раскрое на основе цепной резки // Вестник УГАТУ «Управление, вычислительная техника и информатика». 2008. Т. 10. №2 (27). С. 123-130.

Ганелина Н.Д., Фроловский В.Д. Исследование методов построения кратчайшего пути обхода отрезков на плоскости // Сиб. журн. вычисл. математики. 2006. Т. 9. № 3. C. 241-252.

Castelino K., D’Souza R., Wright P.K. Toolapth optimization for minimizing airtime during machining // Journal of Manufacturing Systems. 2003. Vol. 22(3). pp. 173-180.

Алексеева Е.В., Кочетов Ю.А. Генетический локальный поиск для задачи о p-медиане с предпочтениями клиентов // Дискретный анализ и исследование операций. Серия 2. – 2007. – Т. 14, No 1. – C. 3–31.

Гладков Л. А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Генетические алгоритмы: Учебное пособие. – 2- е изд. – М: Физматлит, 2006. – 320 c.

Пантелеев А. В. Метаэвристические алгоритмы поиска глобального экстремума. – М: МАИ-Принт, 2009. – 159 стр.

Случайное блуждание на плоскости и их пределы. URL: http://www.mccme.ru/dubna/2013/notes/chelkak-problems1.pdf (дата обращения 01.10.15).

Гончаров Е.Н., Кочетов Ю.А. Вероятностный поиск с запретами для дискретных задач безусловной оптимизации // Дискретный анализ и исследование операций. Серия 2. –2002. – Т. 9, No 2. –С. 13–30.

J. E. Qudeiri, A. Raid, M. A. Jamali, H. Yamamoto Optimization Hole-Cutting Operations Sequence in CNC Machine Tools Using GA. Intelligent Manufacturing Systems Laboratory, Gifu University 2006.

Петунин А.А., Ченцов А.Г., Ченцов П.В. К вопросу маршрутизации движения инструмента в машинах листовой резки с числовым программным управлением // Научно-технические ведомости СПбГПУ «Информатика. Телекоммуникации. Управление». 2013. №2 (169). C. 103-111.

Петунин А.А. О некоторых стратегиях формирования маршрута инструмента при разработке управляющих программ для машин термической резки материала // Вестник УГАТУ «Управление, вычислительная техника и информатика». 2009. Т. 13. №2 (35). С. 280-286.

Петунин А.А. Методологические и теоретические основы автоматизации и проектирования раскроя листовых материалов на машинах с числовым программным управлением. Дис. д.т.н.: (05.13.12), – Уфа, 2009. – 348 с.

Dueck G. New optimization heuristics: The great deluge algorithm and the record-to-record travel. Journal of Computational Physics. 1993. Vol. 104(1). pp. 86-92.

Мурзакаев Р.Т., Шилов В.С., Бурылов А.В. Применение метаэвристических алгоритмов для минимизации длины холостого хода режущего инструмента. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2015. № 14.

Мурзакаев Р.Т., Шилов В.С., Брюханова А.А. Программный комплекс фигурного раскроя материала ITAS NESTING // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2015. № 13. – C. 15-25.




DOI: https://doi.org/10.12731/wsd-2015-10.2-828-839

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share


(c) 2016 В мире научных открытий



ISSN 2658-6649 (print)

ISSN 2658-6657 (online)

HotLog Яндекс цитирования