滚切式定尺剪简称滚切剪,是一种中厚板精整工序中重要的剪切设备之一,其特点是结构比较复杂、自动化水平高、技术难度大和配套辅机多。目前国内逐渐引进成套滚切剪设备,但由于技术上的局限性,在设备改造时对滚切剪上剪刃驱动机构的尺度参数确定方面有一些困难。滚切剪上剪刃驱动机构是一个七杆两自由度复杂平面连杆机构,本文以此机构为研究对象,以改进遗传算法为优化手段对其进行了尺寸设计,为滚切剪的改造设计和创新提供技术支持。根据剪切宽度、厚度范围确定的滚切剪实现纯滚动时上剪刃若干点的轨迹为理想轨迹,以平面七杆机构驱动的上刀刃实现的轨迹为实际轨迹,通过设计机构的尺寸参数使上剪刃的对应点实际轨迹与理想轨迹误差为最小,将各个杆长作为设计变量,建立了优化设计的数学模型。本文分别用简单遗传算法和改进遗传算法对滚切剪机构进行轨迹综合,优化求解杆长。针对简单遗传算法存在的不成熟收敛、搜索效率低和收敛精度差等关键性技术难点提出了一种基于格雷编码的改进遗传算法,在最优保存策略简单遗传算法基础上进行改进,结合适应度比例法执行选择操作。这种改进算法保证了遗传算法的收敛性,并且可以在一定程度上防止早熟现象的出现,为遗传算法早熟问题的研究提供一条新的思路。经实验结果分析比较,改进遗传算法较简单遗传算法具有全局收敛性高、收敛精度高、获得最优值所需的时间短和优化过程平稳等优点。在满足轨迹误差要求的基础上,给定滚切剪设备原始数据可得到优化后各个杆长的尺寸,为滚切剪的尺寸设计提供参数。本文利用MATLAB的GUI进行了界面设计,为工程技术人员的使用提供方便。只要输入滚切剪原始数据以及杆长初始值即可优化出各个杆长尺寸,同时可以观察优化过程和获得结果误差。