内容摘要：概要介绍了所实施CIMS环境中的CAM系统，提出了在该系统中对数控代码进行优化处理的必要性。为满足这一要求，利用图论中经典的"旅行商问题"数学模型，对墙板类零件典型的大量孔加工进行了优化处理。实现了加工多个特征时所规划的走刀路径最短，缩短了走刀时间，提高了加工效率。
CAD/CAPP/CAM系统在CIMS中占有极其重要的地位。在某企业CIMS一期工程中，实现了基于产品数据管理(Product Data Management，PDM)的初步集成。该工程采用的CAD/CAM商用软件为I-DEAS，CAM系统以I-DEAS GM模块为平台，一方面接受CAPP生成的工艺结果，另一方面接受CAD的几何实体信息，生成各种加工信息，自动规划刀位轨迹，经过后置处理模块，生成适用于不同数控系统的NC代码。
尽管创成式CAPP规划了工序内容，但没有约束一道工序内的加工顺序。如果工序内含有多个加工特征，如加工多个孔，则其加工顺序由CAD系统的造型次序决定，因为CAM加工特征的实体号由CAD传递过来的。设计人员在造型过程中不考虑加工顺序，这就意味着CAM规划的加工顺序是随机的，由此会增加走刀路径，增加能耗和降低加工效率，特别是加工特征数量很大时，这种问题暴露得更加明显。本文采用数学上的"便宜"算法，在生成数控代码的过程中，进行了特征加工的点位最优化，很好地解决了该问题。
1 数学描述
特征加工点位优化的数学模型是图论中的旅行商问题。这一问题的原形，即有一个旅行售货商要从他所在的村子出发，到周围的几个村子售货，每个村子去一次，最后回到出发点，求他的一条最短路径。如果抽象成数学语言，可以说成： 给定一个正权完全图，求其最短的哈密尔顿道路。如图1所示，这是由结点V1至V6组成的正权完全图G，结点间的细线称作边，设线的长度为边权；则粗线是旅行商问题的解。
对这类问题的精确求解法是分支与定界法，它是在搜索过程中不断地构造分支与确定界值；一旦确定了界值，则对大于等于界值的分支不再搜索，最后得到的界值就是问题的最优解。此方法比枚举法优越得多，但是在最坏情况下，其计算复杂度仍为(n!)次(枚举法的平均计算复杂度为(1/2(n-1)!))。因此，在实际问题中，需要采用近似算法求得问题的近似最优解，以避免巨大的计算量。"便宜"算法是其中较好的一种近似算法。
来源：计算机集成制造系统 作者：王先逵 解开颜 责编：豆豆技术应用
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