一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法技术

本发明专利技术公开一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法，描述和分析孔群加工路径规划问题，根据规划问题的描述建立刀具加工路径优化的数学模型，再运用新型的群智能算法对其进行算法求解，最后应用于孔群加工的生产实践中；所述算法利用布谷鸟搜索算法获得最优路径，提高孔群的加工效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于孔群加工路径规划方法，属于制造系统智能优化与控制

技术介绍
在数控加工中孔群加工是最常见的加工方式，孔群加工的快慢直接影响到生产效率。由于目前所有数控自动编程软件都没有孔群加工路径优化模块，所以数控编程人员都是凭借自己的经验随机地确定各个孔的加工顺序，而在数控钻削或铰削加工中，孔群加工的比重大，由编程人员随机确定孔群的加工路径难以实现对路径的优化，在批量生产中这将极大影响生产效率。因此优化孔群加工路径，缩短加工中心刀具在的空行程距离，将有助于提高生产效率和节省能耗。孔群加工路径的优化是CAM中需要首先解决的问题，是目前的一个研究热点。孔群加工路径优化是典型旅行商问题(Travelling Salesman Problem，TSP)，属于组合数学中的NP完全问题，其解空间存在“组合爆炸”。对于TSP问题求解，国内外许多学者曾用蚁群算法(ACO)、遗传算法(GA)、禁忌搜索算法(TS)、粒子群算法(PSO)，取得了较好的效果。遗传算法具有大范围的全局搜索能力，但对反馈信息利用不足，当解到一定程度时往往做大量无用的冗余迭代；蚁群算法具有反馈机制但收敛速度慢；PSO算法收敛速度快，但不能保证得到最优解，布谷鸟搜索算法是近几年提出的一种新型的智能算法,具有参数设置少、收敛速度快、全局寻优能力强等优点，给这类问题的求解带来了新的思路和方法。
技术实现思路
本专利技术针对孔群加工路径规划的复杂问题，运用一种布谷鸟搜索算法的优化方法，可对其加工路径进行规划和优化，求得最优路径和最优解，从而提高生产效率。本专利技术的目的通过以下技术方案具体实现：一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法，首先描述孔群加工路径的规划问题；其次根据问题的描述分析建立数学模型；运用布谷鸟搜索算法对其进行求解，从而获得孔群加工的最优加工路径。作为优选方案，所述的一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法，包括如下步骤：1)数学模型的建立从孔群加工的实际出发，孔群加工效率的影响因素有很多，比如刀具移位成本、换刀成本和孔的加工时间成本。在加工孔群的实际过程中发现，换刀次数不多，且单位长度的刀具移位成本、单位时间的换刀成本和单位时间孔的加工时间成本都是定值，则孔群加工的总 成本可以简化仅考虑刀具移位成本。从该影响因素出发，建立孔群加工路径中刀具移位成本的数学模型。2)求解根据步骤1)中的描述，建立孔群加工路径中刀具移位成本的数学模型。针对所述的数学模型，采用布谷鸟搜索算法进行求解，以求得孔群加工中各个影响因素加工时间的最优解。3)应用根据步骤2)得到加工路径的最优解分别提供到孔群加工的各个环节，所述步骤1)中所述数学模型的建立方法如下：对孔群加工问题的描述：包含N个孔的孔群加工，每个孔的属性可用多元组表示为h＝(ID，x，y)，式中ID是孔的编号；x和y为孔中心的坐标，孔群加工路径可用N*N的矩阵表示为：A＝{aij本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法，首先描述孔群加工路径的规划问题，根据问题的描述分析建立其数学模型，再针对数学模型设计算法对其进行求解，从而获得孔群加工的最优加工路径，其特征在于：所述算法采用布谷鸟搜索算法。

【技术特征摘要】
1.一种基于布谷鸟搜索算法的孔群加工路径规划方法，首先描述孔群加工路径的规划问题，根据问题的描述分析建立其数学模型，再针对数学模型设计算法对其进行求解，从而获得孔群加工的最优加工路径，其特征在于：所述算法采用布谷鸟搜索算法。2.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：武福，李忠学，冯敏，黎少东，杨喜娟，张发荣，王海涌，杨博，祁鹏，武云，李珂，曹仁涛，王晓峰，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62