面向3D打印的機械包裝最優(yōu)化處理算法研究.pdf

1、3D打印技術是一種以三維數字形式立體構造物理對象的快速成型技術，它對世界各國的制造業(yè)產生重要影響，并被譽為引領“第三次工業(yè)革命”的重要技術之一。隨著3D打印技術、計算機輔助設計等技術在制造業(yè)的應用不斷加深，用戶對設備的功能、樣式、造價等方面都可以進行定制，因此產品的型號越來越豐富，并且產品的制造工藝和制造復雜度也越來越復雜。同時，機械設備的存放和運輸時的包裝問題和產品使用過程中設備維修問題也隨之而來。本文提出的機械包裝最優(yōu)化處理算法，通

2、過分析機械模型的裝配信息，包括零件空間位置、運動傳遞方式、零件干涉情況、裝配體中零件連接拓撲結構等來解決機械模型的包裝問題和維修最小化路徑規(guī)劃問題。
　　在解決機械模型的包裝問題時，提出一種新的基于關節(jié)自由度的機械模型包裝算法，其根據機械模型中每個關節(jié)的自由度構造解空間，并建立拆分方案搜索樹，利用搜索算法選取候選拆解方案。調整并優(yōu)化機械關節(jié)參數，最終獲取在最少次數的拆分條件下獲得滿足目標空間利用率的最優(yōu)拆分方案。在解決機械模型維修

3、時非完全拆卸路徑規(guī)劃問題時，本文提出的機械維修最小化拆卸路徑規(guī)劃算法，將機械模型在非完全拆卸情況下，通過求取的機械模型裝配序列和機械模型的拓撲結構，將目標拆卸零件在花費最少的情況下拆卸下來。
　　實驗表明，本文提出的包裝最優(yōu)化處理算法，針對機械模型包裝問題，該算法能夠極大地提高機械模型包裝的空間利用率，同時相對其他算法減少了機械模型的拆卸次數；針對將機械模型的維修問題，該算法能夠極大地減少機械模型維修時零件拆卸數量，降低拆卸時間花