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[1]常翠芝,高文良,严蓬辉,等.双链基因的退火算法用于激光切割路径优化[J].武汉工程大学学报,2023,45(03):331-336.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202210020]
　CHANG Cuizhi,GAO Wenliang,YAN Penghui,et al.Optimization of Laser Cutting Path Using Annealing Algorithm withDouble-Chain Gene [J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2023,45(03):331-336.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202210020]
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双链基因的退火算法用于激光切割路径优化(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
45
期数:
2023年03期
页码:
331-336
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2023-06-30

文章信息/Info

Title:
Optimization of Laser Cutting Path Using Annealing Algorithm with
Double-Chain Gene

文章编号:
1674 - 2869（2023）03 - 0331 - 06
作者:
常翠芝1; 高文良2; 严蓬辉3; 李自成1; 黄元峰1
1. 武汉工程大学电气信息学院，湖北 武汉 430205；2. 武汉工程大学数理学院，湖北 武汉 430205；3. 武汉工程大学机电工程学院， 湖北 武汉 430205
Author(s):
CHANG Cuizhi1; GAO Wenliang 2; YAN Penghui3; LI Zicheng1; HUANG Yuanfeng 1
1. School of Electrical and Information Engineering，Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205，China；
2. School of Mathematics and Physics， Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430205，China；
3. School of Mechanical and Electrical Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205，China
关键词:
激光切割; 路径优化; 模拟退火算法; 计算机辅助制造
Keywords:
laser cutting;  path optimization;  simulated annealing algorithm;  computer aided manufacturing
分类号:
TH164； TG458
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202210020
文献标志码:
A
摘要:
为了缩短激光切割路径中的空行程，提高加工效率，同时避免在切割过程中损坏设备，本文分析了切割图元及其数学描述，将切割路径优化问题归结为广义旅行商问题，并提出了一种基于切割路径双链基因表示的模拟退火算法，MATLAB仿真结果表明该方法可以有效地解决上述问题。最后将优化路径和计算机辅助制造里自带优化软件规划的路径作比较，证明本方法可明显缩短激光头的空行程长度，并有效避免了打刀现象。
Abstract:
To improve the processing efficiency in the laser cutting， it is necessary to shorten the noncutting stroke path and avoid damaging the equipment during the cutting process. The cutting element and its mathematical description were analyzed， and the cutting path optimization problem is formulated as the generalized traveling salesman problem. The simulated annealing（SA） algorithm was proposed based on the double-chain gene representation of the cutting path. The MATLAB simulation results show that SA algorithm can effectively solve the above problems. Finally， comparing the optimized path with the path planned by the optimization software in computer aided manufacturing， it is proved that SA algorithm can significantly shorten the laser noncutting stroke length of and avoid the phenomenon of cutting colliding.

参考文献/References:

［1］ 夏志全，肖海明. 高精度切割新技术的研究现状［J］ 武汉工程大学学报，2013，35（8）：63-64.

［2］ 冯巧波，赵旺初，李永兵.工艺参数对不锈钢薄板激光切割质量的影响［J］.机械设计与研究，2017，33（6）：118-121.
［3］ 林砺宗，李明智.基于混合包络矩形的复杂轮廓激光切割路径规划［J］.锻压技术，2020，45（4）：147-153.
［4］ 曲晟.复杂曲面激光焊接机构运动仿真及加工路径规划［D］.沈阳：沈阳工业大学，2018.
［5］ 侯普良，刘建群，高伟强.基于改进蚁群算法的激光切割加工路径优化研究［J］.机电工程，2019，36（6）：653-657.
［6］ 宋磊，王欣欣，刘晓彦，等.激光切割工艺路径的双染色体遗传算法优化［J］.锻压技术，2021，46（10）：119-124.
［7］ HAN G C， NA S J. Global torch path generation for 2-D laser cutting process using simulated annealing， intelligent automation & soft computing［J］.Intelligent Automation & Soft Computing， 1998， 4（2）：97-108.
［8］ DEWIL R， VANSTEENWEGEN P， CATTRYSSE D. Sheet metal laser cutting tool path generation： dealing with over looked problem aspects［J］. Key Engineering Materials， 2015，639：517-524.
［9］ PETUNIN A A ， STYLIOS C. Optimization model of tool path problem for CNC sheet metal cutting machines［J］. IFAC-Papers On-Line， 2016， 49（12）： 23-28.
［10］ CHENTSOV A G，CHENTSOV P A，PETUNIN A A. Model of megalopolises in the tool path optimization for CNC plate cutting machine［J］. International Journal of Production Research， 2018， 56（14）：4819-4830.
［11］ 周锐.多激光机协同切割的路径规划研究［M］. 镇江：江苏大学，2021.
［12］ 杜勇，吴军，覃绍先，等.基于机器视觉的便携式激光切割系统设计［J］.制造技术与机床，2019，（4）：73-76.
［13］ 李淑香.基于模拟退火的粒子群算法在函数优化中的应用［J］.沈阳工业大学学报， 2019，41（6）：664-668.
［14］ 邵良杉，王振，李昌明.基于模拟退火与改进粒子群的矿井通风优化算法［J］.系统仿真学报，2021，33（9）：2085-2094.
［15］ 常忠东.对模拟退火算法的衰减函数和 Metropolis准则的改进［J］.内蒙古民族大学学报（自然科学版），2011，26（4）：408-409.
［16］ 郑申海，胡小兵，郑满满，等.改进粒子群和模拟退火混合算法及其应用［J］.计算机技术与发展 ，2013，23（7）：26-30.

相似文献/References:

[1]王学华,刘莉君,马凡杰,等.数控激光加工路径链表快速搜索优化[J].武汉工程大学学报,2014,(10):52.[doi:103969/jissn167428692014010011]
　WANG Xue hua,LIU Li jun,MA Fan jie,et al.Rapid routine searching of numerical control laser processing based on linked list structure[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2014,(03):52.[doi:103969/jissn167428692014010011]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2022-10-19
基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目（B2017059）
作者简介：常翠芝，硕士，讲师，E-mail：[email protected]
引文格式：常翠芝，高文良，严蓬辉，等. 双链基因的退火算法用于激光切割路径的优化［J］. 武汉工程大学学报，2023，45（3）：331-336.
更新日期/Last Update: 2023-07-03