畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學(xué)號：外文出處OptimalProcessPlanningforaCombinedPunch-and-LaserCuttingMachineUsingAntColonyOptimization附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：譯文基本能表達(dá)原文思想,語句基本通順,條理基本清楚,專業(yè)用語翻譯得基本準(zhǔn)確,基本上符合中文語法,整體翻譯質(zhì)量較好。簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文蟻群優(yōu)化沖壓激光組合機床的最佳工藝設(shè)計方法摘要一部既能進(jìn)行沖壓又能進(jìn)行激光切割操作的機器就是所謂的沖壓激光組合機床。這種類型的機床在市場上已經(jīng)有二十年了。盡管工序設(shè)計軟件已經(jīng)用于這類組合機床的設(shè)計，但是從我們搜索的結(jié)果來看，這類組合機床最優(yōu)的工序設(shè)計還沒有被直接研究出來。本文提到的沖壓激光組合機床的問題可通過整合知識，定量分析和數(shù)字優(yōu)化等方法來解決。這些方法又帶來了下面的問題：（）每一個功能應(yīng)該有什么樣的操作，（）什么是最佳操作序列（工具路徑）以實現(xiàn)最大生產(chǎn)效率。蟻群優(yōu)化（蟻群優(yōu)化）算法被用來尋找最佳的刀具軌跡。而且有關(guān)其靈敏度的控制參數(shù)也得到了分析。通過研制，這種方法可以大大地提高沖壓激光組合機床的工作效率。這種方法也很容易自動化和整合生成G-代碼子程序，而且與此相關(guān)的課題也在進(jìn)行著研究。關(guān)鍵詞組合機床沖壓激光組合機床金屬板工序設(shè)計最優(yōu)化蟻群優(yōu)化1引言現(xiàn)代計算機數(shù)字控制（數(shù)控）轉(zhuǎn)塔式機床作為被高度廣泛應(yīng)用的工作機，有著快速精確地生產(chǎn)金屬薄板和塑料部件的能力。然而，這種轉(zhuǎn)塔式機床的變化只能限定材料是通過沖壓操作從工件上去除的。當(dāng)工件有很大一部分面積要去除時，或者當(dāng)工件需要被分成許多獨立的工件時，再或者要制造相當(dāng)長或者大的直徑零配件時，這只能通過一系列重復(fù)的沖壓操作才能完成材料的去除。這樣的重復(fù)的去除材料的操作有效地增加沖床的多功能性。但是，這些操作，有時，導(dǎo)致了不想要的結(jié)果，比如形成不清晰的輪廓，不能進(jìn)行高度精確的生產(chǎn)，粗糙的邊以及相關(guān)操作的緩慢等（克拉克和卡波恩，1980年）。而且，當(dāng)要切出的形狀不是普遍的沖壓工具的形狀，那必須制造專用工具，但制造專用工具的成本通常都很高。結(jié)果，許多切斷或剪切操作都要通過其他機床的跟進(jìn)操作來進(jìn)行額外的工件處理。這樣多種機械操作的結(jié)果影響的不僅是生產(chǎn)效率還有生產(chǎn)質(zhì)量和成本。上述所講的原因給了所謂的沖壓激光組合機床（克拉克和卡波恩，1980年）或者叫復(fù)式機床（Katayama,1989年和a.b.xie等人，2001年）或者組合式?jīng)_壓和激光切割機（Klingel和Doettling2000年）。在這篇文章里，這種機器被叫做沖壓激光組合機床。在1980年，第一臺沖壓激光組合機床被發(fā)明了（克拉克和羅蘭，1980年），后來，人們又申請了一系列的有關(guān)克服其振動干擾的問題的專利（Bredow1982年,Katayama1989年,Klingel和Doettling1990年,Ulrish2000年），使之漸漸成熟起來。隨著如各種各樣的專利中所描述的機床詳細(xì)結(jié)構(gòu)的變化，沖壓激光組合機床，大體上就是將沖壓工具和激光切割機整合到一臺機器上了?，F(xiàn)在有些機床可以允許將沖壓系統(tǒng)分離出激光切割系統(tǒng)，并且用一些常用的沖壓系統(tǒng)配上激光系統(tǒng)翻新改進(jìn)成的組合機床將很穩(wěn)定（Ulrish2000年）。沖壓激光組合機床的優(yōu)點是多方面的。這樣的機床能提高傳統(tǒng)沖壓設(shè)備的性能以加工不規(guī)則形狀的大工件。它代表了機床的一個大的進(jìn)展，能夠提供一種單一的、高速的、高精度的沖壓切割機床，其軌跡都是由一個終端自動控制器所控制的，而且工件之間的運動都是通過一個機械裝置完成的，以消除操作時引起的工件之間的不必要的滑動。在過去的二十多年里，工業(yè)的發(fā)展帶動了沖壓激光組合機床的發(fā)展。生產(chǎn)這種機床的公司包括明尼蘇達(dá)州的Dalsin工業(yè)公司，北卡羅來納州的LVD公司，康涅狄格州的通用制造公司，這些都在美國，還有德國的TRUMPF集團，美國加里福里亞州的AmadaAmerica公司和芬蘭國際公司。圖1顯示的就是AmadaAmerica公司擁有的組合機床。鑒于沖壓激光組合機床的性能，這種機床的工藝設(shè)計就變得更加復(fù)雜。然而，至今還沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)直接研究這種沖壓激光組合機床的工藝設(shè)計的文章，并且也沒有發(fā)現(xiàn)這種組合機床的最優(yōu)工藝設(shè)計。這與工業(yè)上機床的發(fā)展速度是不能相配合的。不過最近發(fā)現(xiàn)了兩個相關(guān)的研究，這些研究是關(guān)于激光沖壓機床的柔性制造單元的工藝設(shè)計（高希，等人，1993年）和車間優(yōu)化工序的模擬方法（安多，等人，1996年）。同時，以工藝設(shè)計為主題的研究有著悠久的歷史和卓越的成果。最近的一個具有總結(jié)性意義的研究是由李等人完成的。圖1AmadaApelio沖壓激光組合機床這篇文章將側(cè)重于沖壓激光組合機床的工藝設(shè)計問題，是為了提高機床的效率和從布局到加工的加工程序的完全自動化。這篇文章還將給出沖壓激光組合機床的最優(yōu)的工藝設(shè)計。2沖壓激光組合機床的工藝設(shè)計問題對于沖壓激光組合機床的工藝設(shè)計，每批工件都有兩個重要的決定性方面，例如：執(zhí)行什么功能，是沖壓還是切割？執(zhí)行什么樣最優(yōu)的操作可以確保整體最大的機械效率？讓我們以圖2所示的工件為例，一塊10001120mm的金屬板，兩種類型的組成部分被展示出來了。第一個組成部分是帶有中心孔和四個小孔以及倒圓角的方形，第二個組成部分是頂部帶有小孔的半圓形與長方形的組合圖形。對于組合機床，有四種不同的操作特征。例如，23個50mm的小孔，4個180mm的大孔，四個第一部分的部件以及七個第二部分的部件。而對于自動規(guī)劃設(shè)計，什么特征是用來沖壓的還有什么是用來切割的？如果第一個問題得到解決，那將要用什么最好的操作來得到最大的機械效率？本文講的是在第一個問題的啟發(fā)下得到的一個定量的方法，那就是蟻群優(yōu)化，它將是第二個問題的答案。再用它來測試如圖2所示的或者更為復(fù)雜的金