1.一种基于遗传算法的二维不规则零件排样方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、初始化,读取零件端点坐标点集,分别处理零件的直线和弧线,选取规则板材或不规则板材,计算n个零件实际面积和 且在后续过程中总面积不变;将n个零件按照面积大小降序排列,将面积大的零件优先放入板材;零件的旋转角度设置为360°/x,x为整数,x=1,2,3,4......n;初始旋转角度设置为0°,将零件的排放顺序和旋转角度进行编码;
S2、根据遗传算法打乱步骤S1得到的零件排放顺序和旋转角度,针对零件切割时的损耗问题,根据坐标点信息将零件外轮廓进行放大,内轮廓根据切割损耗进行缩小,利用NFP计算零件可排放区域,依据重心左下定位准则从当前待排零件由原材料右上角开始,在保证零件不重叠的情况下,向下向左不停移动,直至不能再移动为止,在可排放区域中确定零件的放置位置;
S3、根据S2中确定的零件的放置位置放入零件,较小的零件优先放入孔洞,增加利用率,待所有零件排放结束后根据零件中最左,最右,最上,最下的点集,计算零件包络块面积S零件包络块面积,适应度函数设置为面积利用率L;
S4、将当前的面积利用率Lnew与上一次迭代得到的面积利用率Lold进行对比:如果Lnew>Lold,则Lold=Lnew;如果Lnew<Lold,则Lold=Lold,适应度函数值更新完成后,开始下一次迭代,重复S2和S3;达到结束条件后,输出当前排样结果的最优效果图。
2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的二维不规则零件排样方法,其特征在于,所述选取规则板材的时候,设置板材的宽度和高度,从而得到一个规则的矩形板材;
选取不规则板材的时候,和读取零件一样,找到零件的外轮廓和内轮廓,找到其最左,最右,最上,最下的点,将不规则板材扩充为一个矩形板材,把缺失的部分作为已排放区域,此时将不规则板材视为一个已经排放过零件的规则板材,后续排样时方法和规则板材一致。
3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的二维不规则零件排样方法,其特征在于,根据切割损耗设置切割间隔为m,求解NFP时零件外轮廓每个端点坐标分别加上m,从而将零件“放大”,内轮廓每个端点坐标分别减去m,将零件按顺序取出后,将其重心逐渐往左,往下移动,直至它的边接触到左边界和下边界,紧接着拿出第二个零件根据NFP进行可排放区域计算:
1)当滑动法参考点P位于NFPAB上时,上一个放置的零件A与即将放置的零件B刚好接触;
2)当滑动法参考点P位于NFPAB内时,上一个放置的零件A与即将放置的零件B重叠;
3)当滑动法参考点P位于NFPAB外时,上一个放置的零件A与即将放置的零件B不相交;
根据NFP将两个零件的位置关系转换成了参考点P与NFPAB的位置关系,使用滑动法求取可排放区域,然后根据重心左下定位选择放置位置,计算NFP的过程中将坐标信息向上取整,避免计算机处理坐标数据时四舍五入导致重叠问题。
4.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的二维不规则零件排样方法,其特征在于,如果存在孔洞的情况下同时满足以下条件,则根据重心左下定位准则,将待排零件放入孔洞:
1)待排零件面积小于孔洞面积;
2)K*(x1‑x2)>x3‑x4;
3)K*(y1‑y2)>y3‑y4;
其中x1,x2表示孔洞上各点横坐标最大值和最小值,x3,x4表示待排零件各点横坐标最大值和最小值;
其中y1,y2表示孔洞上各点纵坐标最大值和最小值,y3,y4表示待排零件各点纵坐标最大值和最小值;
即孔洞的最大宽度和最大高度乘以K后仍大于待排放零件时才能放入该零件,所述K根据实际的零件情况确定。