外文翻譯--激光沖床組合機(jī)床的蟻群優(yōu)化.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械工程及自動化姓名：學(xué)號：外文出處：OptimalProcessPlanningforaCombinedPunch-and-laserCuttingMachineUsingAntColonyOptimization附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：譯文基本能表達(dá)原文思想,語句基本通順,條理基本清楚,專業(yè)用語翻譯得基本準(zhǔn)確,基本上符合中文語法,整體翻譯質(zhì)量一般。簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。(用外文寫)附件1：外文資料翻譯譯文激光沖床組合機(jī)床的蟻群優(yōu)化第三部分在今天的金屬板材制造行業(yè)，將所有要制造的零部件，首先在電腦里仿真的模擬加工，此過程稱為計算機(jī)輔助制造（CAN）。對于計算機(jī)輔助制造（CAN），輸入的數(shù)據(jù)通常是一個標(biāo)準(zhǔn)的DXF格式文件。計算機(jī)輔助制造（CAN）能認(rèn)識并且儲存所有要展開的零部件的幾何信息。然后它會生成一個制造計劃，通常是最佳的，按照這個計劃來制造零部件，通常是為了達(dá)到最大的材料利用率的目的。某些計算機(jī)輔助嵌套（CAN）工具甚至可以為數(shù)控設(shè)備自動產(chǎn)生G-碼，如沖床、切割機(jī)等。在這個步驟中，操作（包括沖壓和切割）序列必須輸出前面得到的G-碼。對于沖壓和激光切割的混合體，這種類型的操作機(jī)床和單一操作類型的傳統(tǒng)機(jī)器相比，應(yīng)該每個都具有確定獨特的特征。每個部件都可能含有一個或一個以上的操作裝置。例如：如第一部分圖2所示的結(jié)構(gòu)由外部輪廓、大孔中心和4個小角落里的孔組成的操作裝置，這部分總共有三種不同的運(yùn)動特點。同樣，第二個組成部分如圖2由兩個不同的操作裝置組成的，這個外輪廓和外圓是兩種不同的部分并且尚未共享一個相同的操作裝置，即小洞50。因此，對與金屬薄板制造，我們關(guān)注的是操作裝置，而不是零部件。例如對于圖2中，共有四種不同操作裝置存在。由于CAN存儲的零部件的所有必要的幾何信息被列出來了，這就不難找到每個操作裝置的幾何信息。因此在每個計劃程序的操作特征上包括操作和操作序列。從存儲在CAN進(jìn)程中的信息來看，運(yùn)行特點首先是操作特征分類和根據(jù)其幾何形狀和大小得到的編碼。例如同類型的孔，如果孔的大小不同，都會被視為具有不同的運(yùn)行特點。3.1決策一：沖壓或切割？沖壓作業(yè)通常受到可用的沖壓工具和沖壓機(jī)床的功率所限制，盡管它有可能會達(dá)到非常高的工作效率。被沖壓工件的最大特征尺寸應(yīng)在沖壓機(jī)床最大本體尺寸的范圍內(nèi)，如最大功率和最大力矩。大部分被沖壓的最小孔直徑通常應(yīng)該大于金屬的板厚。同時沖壓工具也應(yīng)該滿足相同的尺寸要求。（Schey2000年，Kalpakjian和Schimid2003年）。對于激光束切割，一般而言允許的最小特征尺寸的是0.5毫米的CO2類型的激光器；0.08毫米Nd：YAG激光（Schey2000年）。綜上所述：激光沖壓組合機(jī)床工作時第一規(guī)劃過程的任務(wù)是檢查是否有任何操作特征超過了激光沖壓組合機(jī)床的容量。如果有的話，肯定是其他原因造成的，而不是激光沖壓組合機(jī)床的使用造成的。假定所有的特征都能通過沖壓、激光切斷或者兩者的方式被篡改，那么通過以下幾個關(guān)于沖壓或者激光切斷的討論，就可以知道到底是否像前面所述的那樣：步驟0：從現(xiàn)有的幾何數(shù)據(jù)確定每個操作特征，如上面討論。步驟1：根據(jù)沖壓和激光切割作業(yè)的限制，分別按照沖壓（不能被激光切割），激光切割（不能被沖壓）來分類所有的運(yùn)作特征，以及一個中間組。這樣的話來自于落入中間組特征的困難組是很容易理解的。我們的目標(biāo)是最終確定是否可以將沖壓或激光切削用于這一組的每個操作特征上。這樣的操作決定主要關(guān)注用于中間組的操作時間（可理解為成本）。步驟2：為每個中間組的操作特征確定一項操作。正如我們知道，沖壓一般具有非常高的效率。并且和激光切割相比，使用沖壓的方法來進(jìn)行大批量生產(chǎn)是很便宜的?；谶@一直觀的理解，除開下列支持決策一的規(guī)則來說，這個步奏是合理的。支持決策一的規(guī)則有：規(guī)則一：沖壓操作特征的最大數(shù)量分配比。這條規(guī)則至少確保一點，就是充分利用沖壓操作。規(guī)則二：對于中間組其他的特征，如果（激光）切割操作的最短時間包括換工具的時間低于最低沖壓沖壓時間，那么這個工序就要選擇沖壓咯。假設(shè)Tc是激光切割的總時間（如果使用激光切割），Tp是沖壓的總時間（假設(shè)使用沖壓），那么就有：ctcctctLLTttVV(1)其中tc是激光切割的實際時間，相當(dāng)于切割長度Lc除以激光切割速度Vc。tt是重復(fù)同一操作的往返時間（即定位的時間），等于運(yùn)行的總長Lt除以定位速度Vt。同樣的對于沖壓操作，我們可以得到：*tpptstroketLTttntV(2)其中n是操作特征的數(shù)量，tstroke沖壓的每一沖程的時間。假設(shè)tx是沖壓和激光切割之間的換工具的時間，那么規(guī)則二可以寫成：規(guī)則二：如果min(Tc)min(Tp)+tx,那么就由激光切割機(jī)加工這一工序，否則就通過沖壓加工。一部機(jī)器的沖壓速度，定位速度，換工具的時間往往不因操作過程而改變，標(biāo)準(zhǔn)可能是更進(jìn)一步單一化：min()min()min()min()*min()max()cttcpxstrokexcttLLLTTtnttVVV*min()max()cstrokexcLnttV(3)這里的MAX(Vc)是某一確定操作特征的激光切割速度的最大允許值，它可能因材料、板厚度，環(huán)境等因素而改變。它也是最小的tstoke。在現(xiàn)代的機(jī)器中經(jīng)?？梢钥吹?jīng)_床速度可以達(dá)到很高的值，但是tstoke卻非常小。例如：由Trumpf制造的Trumatic6000L-1300激光沖壓切割組合機(jī)床，這個公司還有一個最大功率為900沖程/分鐘（Trumpf2004),換算過來也就是15沖程/秒的機(jī)床。對于較小的特征量，也就是n很小，工作期間n*tstroke的變化也就可以忽略。按照規(guī)則二，人們可以決定中間其它環(huán)節(jié)的操作特征。最后所有的操作特征都被具體的分配到?jīng)_壓或激光切割操作。3.2決策二：什么是最佳操作順序？現(xiàn)在每個操作特征的加工方法已經(jīng)確定下來，接下來的問題是怎樣的操作順序才能達(dá)到最大的制造效率。為了解決這個問題，需要考慮以下問題：這兩種方案中哪種才是最佳的制造順序呢？是立刻更有效的運(yùn)行沖壓操作呢？還是采用激光沖壓組合機(jī)床呢？還是兩都不采用呢？對于同一個組里不同的操作特征，什么是合理的操作序列？換句話說什么是相同操作里不同特征的生產(chǎn)順序？基于前面兩個問題的答案，怎樣的制造順利才