二维板材优化排样及自动切割系统的设计（开题报告）.doc

二维板材优化排样及自动切割系统的设计（开题报告）
1、课题的目的及意义：
当今社会的制造技术的日新月异，其中，就有人把“优化思想”引入到了材料的切割中。在传统的机械设计中，很早就存在着“优化”思想了。设计人员可以提出几种不同的设计方案，通过分析评价后，选出较好的方案加以利用。这种优化的方案，在很大程度上带有经验性，也有他一定的局限性。在计算机应用之前，人们曾用经典的函数极小化概念，处理简单结构的优化设计问题。由于工程问题的复杂性，这种理论在实际上的应用，受到了限制。1946年第一台计算机问世以后，机械设计才从传统的设计方法，走上了优化设计方法。概括的说，优化设计就是以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优选设计参数的一种现代设计方法。
随着先进制造技术的发展，实现板材排样的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。板材优化排样由于具有高效性强、省时等优点，受到人们越来越多的重视。在板材生产中采用板材优化排样技术，可以降低成本、提高材料利用率、改善排样工人的劳动条件。金属材料是机械制造业的主要原材料之一，随着我国国民经济的快速发展，企业对板材的消耗量日益增大，因此提高金属板材的下料利用率，就具有特别重要的经济意义。统计资料表明，在加工钣金零件的成本中材料支出占60%以上，在大批量生产中，即使材料利用率仅提高1%，其经济效益也相当可观，因而对排样技术的研究具有重要意义。随着计算机的出现和发展，计算机技术越来越广泛的应用到生产、生活的各个方面。计算机辅助设计（CAD—Computer Aided Desig）和计算机辅助制造(CAM—Computer Aided Manufacturing）在钣金加工中进一步应用发展。而优化排样系统是钣金加工的CAD/CAM系统的一个重要的子系统，优化排样算法的研究是当前钣金CAD/CAM技术研究的热点，完成该子系统的开发对完成整个钣金加工CAD/CAM系统有重要的意义。由于国内的CAD/CAM系统研究和开发与国外相比还有很大差距，所以开发计算机自动排样系统，也有利于推动我国计算机集成制造技术的发展。在这样的形势要求下，对排样方法进一步研究并开发出使用方便的优化排样系统是一项非常有意义的工作。