二維板材優(yōu)化排樣及自動(dòng)切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（開題報(bào)告）
1、課題的目的及意義：
當(dāng)今社會(huì)的制造技術(shù)的日新月異，其中，就有人把“優(yōu)化思想”引入到了材料的切割中。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中，很早就存在著“優(yōu)化”思想了。設(shè)計(jì)人員可以提出幾種不同的設(shè)計(jì)方案，通過分析評(píng)價(jià)后，選出較好的方案加以利用。這種優(yōu)化的方案，在很大程度上帶有經(jīng)驗(yàn)性，也有他一定的局限性。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用之前，人們?cè)媒?jīng)典的函數(shù)極小化概念，處理簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。由于工程問題的復(fù)雜性，這種理論在實(shí)際上的應(yīng)用，受到了限制。1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世以后，機(jī)械設(shè)計(jì)才從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，走上了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。概括的說，優(yōu)化設(shè)計(jì)就是以數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為工具，優(yōu)選設(shè)計(jì)參數(shù)的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。
隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)板材排樣的自動(dòng)化、柔性化與智能化已成為必然趨勢(shì)。板材優(yōu)化排樣由于具有高效性強(qiáng)、省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋Ｔ诎宀纳a(chǎn)中采用板材優(yōu)化排樣技術(shù)，可以降低成本、提高材料利用率、改善排樣工人的勞動(dòng)條件。金屬材料是機(jī)械制造業(yè)的主要原材料之一，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)板材的消耗量日益增大，因此提高金屬板材的下料利用率，就具有特別重要的經(jīng)濟(jì)意義。統(tǒng)計(jì)資料表明，在加工鈑金零件的成本中材料支出占60%以上，在大批量生產(chǎn)中，即使材料利用率僅提高1%，其經(jīng)濟(jì)效益也相當(dāng)可觀，因而對(duì)排樣技術(shù)的研究具有重要意義。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD—Computer Aided Desig）和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM—Computer Aided Manufacturing）在鈑金加工中進(jìn)一步應(yīng)用發(fā)展。而優(yōu)化排樣系統(tǒng)是鈑金加工的CAD/CAM系統(tǒng)的一個(gè)重要的子系統(tǒng)，優(yōu)化排樣算法的研究是當(dāng)前鈑金CAD/CAM技術(shù)研究的熱點(diǎn)，完成該子系統(tǒng)的開發(fā)對(duì)完成整個(gè)鈑金加工CAD/CAM系統(tǒng)有重要的意義。由于國(guó)內(nèi)的CAD/CAM系統(tǒng)研究和開發(fā)與國(guó)外相比還有很大差距，所以開發(fā)計(jì)算機(jī)自動(dòng)排樣系統(tǒng)，也有利于推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)的發(fā)展。在這樣的形勢(shì)要求下，對(duì)排樣方法進(jìn)一步研究并開發(fā)出使用方便的優(yōu)化排樣系統(tǒng)是一項(xiàng)非常有意義的工作。