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TSP改进算法及在PCB数控加工刀具轨迹中的应用

摘 要：电子信息产业的迅猛发展给电子制造技术带来严峻挑战和剧烈的市场竞争。针对电子元
　　 器件最基础部件—— 印制电路板的孔位加工所急需解决的效率问题，提出了一种印制电路板焊盘(孔位)加工刀具轨迹优化技术，即一种面向工程应用的综合应用贪婪算法和蚁群算法进行问题求解的方法，以解决由于孔多、空行程现象严重而带来的加工时间浪费问题。实际应用效果较好，提高加工效率23．9％ ，取得了较好的经济效益。
　　 关键词：数控加工； P；贪婪算法；蚁群算法；PCB
　　 印刷电路板(PCB)数控钻铣床是电子信息产业必不可少的数控加工工艺装备，主要用于印制电路板精密孔位的高速加工。在加工过程中，刀具的移动顺序对加工效率的影响很大。因此，在将CAD数据传递给机床之前，需要对其进行预处理，以确定最佳加工顺序。
　　 针对PCB数控钻铣床进行钻铣加工时后置处理软件的实际需要，作者重点研究了面向工程应用的海量焊盘钻孔轨迹的优化处理技术。
　　 1 PCB焊盘加工的数学模型
　　 PCB板作为电子元器件的安装母板，在焊装元件时，需要在PCB板的对应位置上钻出焊装用的孔(又称焊盘)。一般来说，根据安装元件的数量和种类的不同，PCB板上的焊盘数量和焊盘大小差别较大，从数量上讲，一块复杂的PCB板上，同一尺寸的焊盘可能有成千上万个。当利用数控钻铣床进行焊盘的加工时，理想的加工过程如下：对某一类给定尺寸的焊盘，换上对应的刀具后，从下刀点开始，沿着使该刀具总的空行程最短的轨迹，从一个焊盘移动到另一焊盘，直到该类焊盘中的所有对象都被加工完毕，再进行下一尺寸焊盘的加工，如此循环，如图1所示。
　　 该问题可描述如下：
　　 ......
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