Математические модели оптимизации траектории движения инструмента. Задача коммивояжера

Задача «коммивояжера» - одна из основополагающих задач логистики. Она сводится к отысканию оптимального маршрута (последовательности прохождения объектов, точек, узлов).

В машиностроении и в частности в металлообработке к задаче коммивояжера могут быть сведены задачи оптимизации траектории режущего инструмента (включая основные и вспомогательные перемещения).

Так при выполнения листового раскроя или сверления большого числа отверстий в корпусных деталях возникает задача определения оптимальной последовательности обработки этих элементов.

Существует большое число стандартных алгоритмов (т.к. данную задачу вручную решить практические невозможно): среди которых можно выделить – «жадный» алгоритм, «деревянный» алгоритм, метод ветвей и границ, прямого перебора (единственный точный) и некоторые другие.

Исходными данными для задачи служит матрица расстояний между узлами, а результатом – последовательность номеров вершин – последовательность обхода этих вершин.

Параметризация и ассоциативное проектирование. Параметрические модели. Автоматизация проектирования на основе параметризации

Параметризация и ассоциативное проектирование это самое современный и наиболее перспективный метод моделирования и проектирования.

Он заключается в том, что любая конструкция детали, узла, процесса представляется в виде набора отдельных параметров, доступных для редактирования в любой момент проектирования. К примеру, винт характеризуется следующими параметрами – тип резьбы, ее диаметр, шаг и длина резьбовой части, а также тип головки и общая длина. Этих параметров достаточно, чтобы сформировать чертеж или трехмерную модель данного винта. Эти же параметры могут быть использованы для проектирования технологического процесса его обработки. Изменение одного параметра винта (например, на стадии проектирования сборочной единицы), повлечет за собой параметрическое изменение параметра как на чертеже детали, и технологического процесса его изготовления.

Параметрические связи могут быть не только размерными, но и логическими. Это позволяет создавать полностью ассоциативные и параметризованные проекты. Например, можно создать единую модель двигателя внутреннего сгорания. А для конкретной модели автомобиля указывать в качестве параметров – число цилиндров и тип, при этом в производственную спецификацию будут включаться только те детали и соответствующими параметрами, которые характерны для выбранной конструкции. Это позволяет в единой модели содержать большое число компоновок конструкций, а технологических процессов автоматически привязываются к параметрам деталей.

Параметрическое проектирование лежит в основе практически всех современных CAD-систем (например,T-Flex).

Технологические особенности современных станков с чпу. Возможности, оснащение. Новые нетрадиционные компоновки

Современные станки с ЧПУ обладают высокой производительностью и позволяют концентрировать на одной операции большое число переходов, которые традиционно выполнялись на нескольких станках.

Так наиболее перспективные в настоящее время считаются токарные обрабатывающие центры. Они позволяют проводить все возможные токарные переходы, а также дополнительно сверлильные и фрезерные, а зачастую и зубофрезерные и шлифовальные. Такие станки часто оснащаются противошпинделем и позволяют вести обработку с двух сторон с автоматической передачи заготовки из главного шпинделя в противошпиндель.

В последнее время намечается тенденция в разработке новых нетрадиционных для станков компоновок – без линейных движений. Например, пятикоординатные станки типа Hexapodс платформой Стюарта, а также станки только с вращательными движениями (как у некоторых роботов).