外文翻译--激光冲床组合机床的蚁群优化.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译系部：机械工程系专业：机械工程及自动化姓名：学号：外文出处：OptimalProcessPlanningforaCombinedPunch-and-laserCuttingMachineUsingAntColonyOptimization附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：译文基本能表达原文思想,语句基本通顺,条理基本清楚,专业用语翻译得基本准确,基本上符合中文语法,整体翻译质量一般。签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。(用外文写)附件1：外文资料翻译译文激光冲床组合机床的蚁群优化第三部分在今天的金属板材制造行业，将所有要制造的零部件，首先在电脑里仿真的模拟加工，此过程称为计算机辅助制造（CAN）。对于计算机辅助制造（CAN），输入的数据通常是一个标准的DXF格式文件。计算机辅助制造（CAN）能认识并且储存所有要展开的零部件的几何信息。然后它会生成一个制造计划，通常是最佳的，按照这个计划来制造零部件，通常是为了达到最大的材料利用率的目的。某些计算机辅助嵌套（CAN）工具甚至可以为数控设备自动产生G-码，如冲床、切割机等。在这个步骤中，操作（包括冲压和切割）序列必须输出前面得到的G-码。对于冲压和激光切割的混合体，这种类型的操作机床和单一操作类型的传统机器相比，应该每个都具有确定独特的特征。每个部件都可能含有一个或一个以上的操作装置。例如：如第一部分图2所示的结构由外部轮廓、大孔中心和4个小角落里的孔组成的操作装置，这部分总共有三种不同的运动特点。同样，第二个组成部分如图2由两个不同的操作装置组成的，这个外轮廓和外圆是两种不同的部分并且尚未共享一个相同的操作装置，即小洞50。因此，对与金属薄板制造，我们关注的是操作装置，而不是零部件。例如对于图2中，共有四种不同操作装置存在。由于CAN存储的零部件的所有必要的几何信息被列出来了，这就不难找到每个操作装置的几何信息。因此在每个计划程序的操作特征上包括操作和操作序列。从存储在CAN进程中的信息来看，运行特点首先是操作特征分类和根据其几何形状和大小得到的编码。例如同类型的孔，如果孔的大小不同，都会被视为具有不同的运行特点。3.1决策一：冲压或切割？冲压作业通常受到可用的冲压工具和冲压机床的功率所限制，尽管它有可能会达到非常高的工作效率。被冲压工件的最大特征尺寸应在冲压机床最大本体尺寸的范围内，如最大功率和最大力矩。大部分被冲压的最小孔直径通常应该大于金属的板厚。同时冲压工具也应该满足相同的尺寸要求。（Schey2000年，Kalpakjian和Schimid2003年）。对于激光束切割，一般而言允许的最小特征尺寸的是0.5毫米的CO2类型的激光器；0.08毫米Nd：YAG激光（Schey2000年）。综上所述：激光冲压组合机床工作时第一规划过程的任务是检查是否有任何操作特征超过了激光冲压组合机床的容量。如果有的话，肯定是其他原因造成的，而不是激光冲压组合机床的使用造成的。假定所有的特征都能通过冲压、激光切断或者两者的方式被篡改，那么通过以下几个关于冲压或者激光切断的讨论，就可以知道到底是否像前面所述的那样：步骤0：从现有的几何数据确定每个操作特征，如上面讨论。步骤1：根据冲压和激光切割作业的限制，分别按照冲压（不能被激光切割），激光切割（不能被冲压）来分类所有的运作特征，以及一个中间组。这样的话来自于落入中间组特征的困难组是很容易理解的。我们的目标是最终确定是否可以将冲压或激光切削用于这一组的每个操作特征上。这样的操作决定主要关注用于中间组的操作时间（可理解为成本）。步骤2：为每个中间组的操作特征确定一项操作。正如我们知道，冲压一般具有非常高的效率。并且和激光切割相比，使用冲压的方法来进行大批量生产是很便宜的。基于这一直观的理解，除开下列支持决策一的规则来说，这个步奏是合理的。支持决策一的规则有：规则一：冲压操作特征的最大数量分配比。这条规则至少确保一点，就是充分利用冲压操作。规则二：对于中间组其他的特征，如果（激光）切割操作的最短时间包括换工具的时间低于最低冲压冲压时间，那么这个工序就要选择冲压咯。假设Tc是激光切割的总时间（如果使用激光切割），Tp是冲压的总时间（假设使用冲压），那么就有：ctcctctLLTttVV(1)其中tc是激光切割的实际时间，相当于切割长度Lc除以激光切割速度Vc。tt是重复同一操作的往返时间（即定位的时间），等于运行的总长Lt除以定位速度Vt。同样的对于冲压操作，我们可以得到：*tpptstroketLTttntV(2)其中n是操作特征的数量，tstroke冲压的每一冲程的时间。假设tx是冲压和激光切割之间的换工具的时间，那么规则二可以写成：规则二：如果min(Tc)min(Tp)+tx,那么就由激光切割机加工这一工序，否则就通过冲压加工。一部机器的冲压速度，定位速度，换工具的时间往往不因操作过程而改变，标准可能是更进一步单一化：min()min()min()min()*min()max()cttcpxstrokexcttLLLTTtnttVVV*min()max()cstrokexcLnttV(3)这里的MAX(Vc)是某一确定操作特征的激光切割速度的最大允许值，它可能因材料、板厚度，环境等因素而改变。它也是最小的tstoke。在现代的机器中经常可以看到冲床速度可以达到很高的值，但是tstoke却非常小。例如：由Trumpf制造的Trumatic6000L-1300激光冲压切割组合机床，这个公司还有一个最大功率为900冲程/分钟（Trumpf2004),换算过来也就是15冲程/秒的机床。对于较小的特征量，也就是n很小，工作期间n*tstroke的变化也就可以忽略。按照规则二，人们可以决定中间其它环节的操作特征。最后所有的操作特征都被具体的分配到冲压或激光切割操作。3.2决策二：什么是最佳操作顺序？现在每个操作特征的加工方法已经确定下来，接下来的问题是怎样的操作顺序才能达到最大的制造效率。为了解决这个问题，需要考虑以下问题：这两种方案中哪种才是最佳的制造顺序呢？是立刻更有效的运行冲压操作呢？还是采用激光冲压组合机床呢？还是两都不采用呢？对于同一个组里不同的操作特征，什么是合理的操作序列？换句话说什么是相同操作里不同特征的生产顺序？基于前面两个问题的答案，怎样的制造顺利才