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钣金件在造船、汽车、航空等众多机械制造领域有着广泛应用,排样是钣金制造过程中的重要工序,是钣金CAM系统的重要组成部分。论文结合钣金生产与数控编程的应用,对钣金多零件矩形排样算法进行了深入研究,主要工作内容包括: 1)研究了排样系统的功能需求。设计了系统架构和运行流程,定义了系统中的实体数据模型,阐明了数据管理机制。 2)钣金材料需求计划与余料管理的研究。在排样系统基础上研究了材料需求计划,分析了从生产订单到排样系统的数据流程和相关BOM的变异过程,研究并实现了待排零件表单的批量导入以及排样系统临时板材库的管理;此外,还对余料的管理与再利用进行了研究,并应用与排样系统。 3)对矩形件优化排样算法进行了研究。分析了矩形件排样问题的数学模型,在研究几种常用优化算法的基础上,结合最低水平线算法与贪婪算法的思想,提出了基于优先度的改进最低水平线算法,并通过实例对比验证了效果。 4)研究了多零件、多板材下的排样问题。根据零件的加工优先级将零件分为不同级别的待排序列,从而使得多板材下的排样满足零件优先级的工艺要求; 5)实现了人工辅助排样及排样项目统计报表的导出功能。在研究图形拾取和实体变换的基础上分析了手动调整排样图的基本流程,实现了通过鼠标动作对已排零件的平移与旋转;在排样结束时导出相关统计报表,包括已项目零件清单、板材清单、产生余料清单等。