Виконання роботи

Лабораторна робота №10

Моделювання оптимального багаторядного щільного розміщення однакових круглих заготовок у площині листа

Метою моделювання є визначення такого розміщення кіл заданого розміру в площині листа заданих розмірів, при якому кількість кіл буде максимальною, тобто буде визначеним максимальний коефіцієнт використання матеріалу при багаторядній штамповці. Для пошуку найкращого варіанта пропонується алгоритм цілеспрямованого перебору варіантів щільного розміщення кіл.

Виконання роботи

1. Установити шари для креслення листа та кругів. Для цього слід використати команду Layer (шар) з меню Format.

2. Настроїти Text Style (Arial Italic). Настроїти Dimension Style для реальних розмірів креслення.

3. Виконати з меню Tools (Інструменти).настройки об’ектних прив’язок: кінцеві точки примітивів, вузли, центр кола, квадранти кола, перпендикуляр.

4.Дані для проектування:

Діаметр кола D_д;

Габарити A_л*B_л;

Допустимі технологічні перемички:

S₁- міждетальна (між сусідніми колами), звичайно дорівнює товщині листа;

S₂=1.5* S₁ - (між краями листа та крайніми колами).

Ширина різу береться рівною нулю.

Таким чином при моделюванні щільного розміщення кіл з ураховуванням перемичок потрібно використовувати: діаметр кола D= D_д + S₁/2

та розміри листа: А= A_л –2*(S₂-0.5* S₁), B= B_л –2*(S₂-0.5* S₁).

Порядок моделювання:

Використовуючи команду Restangle, накреслити прямокутник A_л*B_л.

Використовуючи команду Offset, накреслити прямокутник A*B, який буде еквідистантним відносно прямокутника A_л*B_л на відстані S₂-0.5* S₁ та в якому буде розміщено круги.

5. Використовуючи команду Circle, накреслити коло, діаметр якого дорівнює D, та за допомогою об’ектних прив’язок розташувати в нижньому лівому куті прямокутника A*B так, щоб коло щільно торкалося сторін цього прямокутника. За допомогою команди Array/Restangle створити прямокутний масив кіл діаметром D, у якому відстані між рядками (Rows) та стовбчиками (Columns) дорівнюють D, тобто кола торкаються одне одного (рис 1). Кількість рядків та стовбчиків задається відповідно до співвідношення розмірів прямокутника та діаметра кола. Таким чином побудовано найпростіший розкройний план.У загальному випадку створений (будемо називати його вихідним) план є неоптимальним. Для вирішення задачі оптимізації потрібно реалізувати алгоритм пошуку оптимального плану розміщення кіл у площині листа, щоб не випустити саме той. Регулярне розміщення характеризується однаковим кроком t - відстанню кіл у рядку одне від одного та однаковою відстанню між рядками h.

6. Для пошуку оптимального варіанту розміщення скопіювати вихідний план та знищити в копії всі стовбчики, крім першого.Визначимо, чому дорівнює b>0.5 D або b<0.5 D (рис 2)?.

Випадок b>0.5 D (рис 3-8), b<0.5 D (рис 9-10).

7. При b>0.5 D (рис.3)крок t необхідно корегувати - рівномірно розтягнути кола в стовпчику.. Для цього на відстані 0.5 D від верхньоїої межі листа накреслити лінію – геометричне місце центрів кіл (ГМЦК), які будуть торкатися межі листа. Накреслити коло в першому стовпчику, яке буде торкатися ГМЦК.

8. Накреслити лінію між нижнім та верхнім колом та за допомогою команди Divide розділити її на блоки, які будуть новими відстанями центрів кіл в стовпчику і також новим кроком t. Другий стовбчик необхідно спроектувати таким чином, щоб найвище коло торкалося верхньої межі листа та щоб кола другого стовпчика торкалися кіл першого. Для цього необхідно визначити положення центра найвищого кола в другому стовпчику. Накреслити коло D з центром в найвищому колі першого стовпчика. Перетин лінії ГМЦК та кола з подвійним радіусом є потрібною точкою. За допомогою команди Copy накреслити другий стовпчик (рис 4). За допомогою команди Mirror накреслити третій стовпчик (рис 5). Останні стовбчики розміщують груповим копіюванням кіл другого та третього стовбчиків сумісно за допомогою команди Copy /Multipl. (рис 6). Точками об’ектних прив’язок слід вибрати квадранти кіл на межі листа.

9. Далі виконується варіант розміщення, коли з першого стовбчика вилучається одне коло, потім повторюються кроки п.8. В нашому прикладі такий варіант не розглядається як недоцільній (мало кіл в стовпчику).В завданні студент повторює вилучення кіл з першого стовпчика, поки відстань між колами не стане більшою 2 D, куди буде «провалюватися» коло.

10. Далі виконується варіант розміщення, наведений на (рис 7-8), коли у першому стовбчику верхне коло торкається верхньої межі листа, потім останні кола рівномірн розміщуються, як показано на рис.3, але крайні кола торкаються межей листа. Другий стовпчик розміщується в западинах першого. Центр верхнього кола другого стовпчика визначається перетином двох сусідніх з подвійним радіусом (рис.7)

Рис. 1	Рис. 2
Рис. 3	Рис. 4
Рис. 5	Рис. 6
Рис. 7	Рис. 8

11. У випадку b<0.5 D (розглядається приклад для кола с іишим радіусом) при пошуку оптимального варіанта крок t в першій схемі залишається незмінним. Далі виконуються кроки 8-10.

Рис. 9	Рис. 10

---

Дата добавления: 2015-10-24