Разработка программной системы моделирования процесса шлифования деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка программной системы моделирования процесса шлифования деталей

Лясин Дмитрий Николаевич, кандидат наук, доцент, доцент

Данная статья посвящена обзору и проблемы моделирования производственных процессов и создания специализированной информационной системы моделирования процесса глубинного шлифования деталей.

Похожие материалы

· Создание информационной системы для диспетчера автосервиса

· Разработка модели информационной системы юридического отдела по сопровождению и заключению договоров предприятия

· Моделирование бизнес-процесса «Потребительский кредит»

· Сравнительный анализ существующих web-систем проведения социологических опросов

· Экспертная оценка асимметричных криптоалгоритмов по методу Саати

Актуальность проблемы моделирования производственных процессов на сегодняшний день очень высока, ведь технологический прогресс не стоит на месте и количество новых технологий и материалов растет. В связи с этим возникает необходимость моделирования их использования в реальном технологическом процессе. Задача создания систем, позволяющих выполнять такого рода моделирование напрямую ложится на плечи программистов. В этом и выражается прямая связь двух глобальных сфер деятельности : машиностроения и программирования. [1]

В качестве подхода к моделированию было выбрано твердотельное моделирование. Выбору послужило несколько причин:

1. Твердотельное моделирование подразумевает создание тел, имеющих все атрибуты реального физического тела.

2. Твердотельные модели способствуют лучшему визуальному восприятию деталей .

Для решения поставленной задачи данный подход оптимален, т.к при твердотельном моделировании идет работа с оболочками , полностью описывающими поверхность моделируемых тел. В нашем случае такими телами являются обрабатываемая поверхность и режущий инструмент.

В ходе работы было разработано программное решение, полностью реализующее описанный в требованиях функционал, и пакет сопроводительной документации к нему.

Для реализации был выявлены следующие функциональные требования:

1. Возможность задать профиль инструмента и выбрать его наименование для отчётности

2. Возможность настроить параметры детали и модели.

3. Отображение изменения основных параметров эксперимента, в виде динамически изменяющихся графиков.

4. Возможность генерации текстового отчета о проведенном эксперименте с таблицей изменения основных параметров и начальными параметрами эксперимента.

5. Визуализация процесса шлифования в 2D и 3D форматах.

Для решения поставленных задач, на этапе проектирования разработана архитектура проекта, логическая схема базы данных и приняты основные решения в пользу тех или иных алгоритмов для решения основных задач.

В дальнейшем, был проведен анализ существующих средств разработки и выявлен оптимальный язык программирования и оптимальная для этого языка и поставленной задачи IDE. В нашем случае, это оказались язык-С# и среда разработки Microsoft Visual Studio. Для работы с базой данных был выбран язык SQL и СУБД - MySql.

В системе реализована внутренняя база данных, хранящая в себе основные данные, необходимые системе, а именно:

1. Данные о сессиях - в данной таблице хранится информация о сессиях работы с программой с указанием имени оператора и временем начала и конца сессии.

2. Данные об эксперименте - несомненно, основная таблица в системе, в которой хранится все параметры эксперимента, с указание пути сохранения текстового отчета, если он присутствует.

3. Данные о профиле инструмента - таблица, в которой хранится информация о профиле режущего инструмента, используемого в системе. Данные о профиле хранятся в виде массива точек. Пользователь при желании может загрузить профиль уже когда-либо используемого инструмента или сохранить новые точки.

производственный моделирование программирование технологический

Рисунок 1. Физическая схема базы данных

Система представляет собой клиентское приложение, которые автономно работает на каждой рабочей станции и для корректной работы её требуется лишь подключение к БД.

Данную схему работы можно представить на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема развертывания системы.

Разработанная информационная система состоит из 4 модулей:

1. Модуль «Основное окно» - осуществляет основное взаимодействие с пользователем. С помощью данного модуля происходит обращения к остальным модулям системы. На основании данных, полученных из этого модуля происходит визуализация и математическое моделирование.

2. Модуль «Работа с параметрами инструмента и его профилем» - с помощью данного модуля происходит детальная настройка параметров режущего инструмента и редактирование его профиля.

3. Модуль «Работа с параметрами модели и детали» - данный модель отвечает за работу с параметрами математической модели и обрабатываемой поверхности.

4. Модуль «Работа с графиками» - модуль предназначен для наглядной визуализации изменения основных зависимостей в процессе моделирования.

Рисунок 3. Диаграмма компонентов системы.

Касательно пользовательского интерфейса было принято решение использовать максимально простой интерфейс форм. Причиной этому послужило тот факт, что данная система имеет промышленное назначение и ее реализация подразумевается на рабочих станциях, которые, зачастую не обладают достаточной производительностью.

Вид основной формы представлен на рисунке 4.

Рисунок 4.Главная форма системы.

На заключительном этапе проведено модульное тестирование и тестирование взаимосвязи классов, чтобы исключить необработанные нештатные ситуации. Таким образом , на выходе получили готовый продукт ,для которого был разработан пакет руководств для успешного внедрения.

Использование данной информационной системы позволит существенно повысить эффективность работы специалистов по контролю качества и позволит максимально параметризировать технологический процесс глубинного шлифования за счет возможности изменения параметров детали и режущего инструмента.

Список литературы

1. Мастиков Д.А., Лясин Д.Н. Моделирование процесса глубинного шлифования как гибкое средство параметризации технологического процесса.// «Студенческий научный форум» -2016.

2. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2013616219 от 2 июля 2013 г. РФ, МПК (нет). Система программного имитационного моделирования процесса глубинного шлифования / Д.Н. Лясин, В.А. Носенко, С.В. Носенко; ВолгГТУ. - 2013.

Размещено на Allbest.ru