Разработка модуля автоматизированного расчета технологических размерных цепей

Представлено описание модуля для размерного анализа технологических процессов изготовления деталей. Осуществлен обзор и анализ существующих программ и программных модулей для автоматизации размерного анализа. Разработано: программное средство для автоматизированного расчета, составлен алгоритм построения размерных цепей, построена архитектура взаимодействия классов, реализованы модули для генерации данных, внедрена служебная база данных для хранения системных данных и пользовательских настроек.

Введение ……………………………………………………………………………………………………. 9
1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………….. 12
1.1 Обзор литературы по теме исследования …………………………………………. 12
1.2 Объект и методы исследования ……………………………………………………….. 12
1.2.1 Метод В. В. Матвеева ……………………………………………………………….. 13
1.2.2 Модуль технологического размерного анализа компании «АСКОН»
для «Компас-автопроект» ………………………………………………………………….. 28
Вывод по разделу ……………………………………………………………………………………… 33
2.1 Описание программной реализации…………………………………………………. 34
2.1.1 Декомпозиция задачи ………………………………………………………………… 34
2.2.2 Пользовательский интерфейс …………………………………………………….. 34
2.2.3 Основные алгоритмы работы …………………………………………………….. 37
2.2.4 Служебная база данных …………………………………………………………….. 40
2.2.5 Архитектура программной системы …………………………………………… 41
2.2.6 Алгоритм расчета технологических размеров при проектировании
технологического процесса детали «матрица» ……………………………………. 43
2.2.6.1 Расчет диаметральных технологических размеров …………………. 47
2.2.6.2 Расчет продольных технологических размеров………………………. 50
2.2.7 Пример работы модуля автоматического расчета технологических
размерных цепей ………………………………………………………………………………. 51
Вывод по разделу ……………………………………………………………………………………… 58
3 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………….. 60
3.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ …………………… 60
3.1.1 Потенциальные потребители ………………………………………………………… 60
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………………………………………… 61
3.2 FAST-АНАЛИЗ ……………………………………………………………………………………. 62
3.2.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………… 66
3.3 ПЛАНИРОВАНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ……………………………. 67
3.3.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………. 67
3.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………………. 68
3.4 РАСЧЁТ СМЕТЫ ЗАТРАТ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОЕКТА…………………………………… 71
3.4.1 Основная заработная плата …………………………………………………………… 71
3.4.2 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 73
3.4.3 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 74
3.4.4 Материальные затраты …………………………………………………………………. 74
3.4.5 Затраты на электроэнергию ………………………………………………………….. 75
3.4.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………… 75
3.5 ОЦЕНКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПРОЕКТА ………………………………… 76
Вывод по разделу ……………………………………………………………………………………… 77
4 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………… 79
4.1 ПРАВОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ … 79
4.2. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ……………………………………………………. 80
4.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования ………………………………………………………………………………………. 80
4.2.2 Анализ показателей шума …………………………………………………………….. 81
4.2.3 Анализ показателей микроклимата ……………………………………………….. 81
4.2.4 Анализ освещенности рабочей зоны ……………………………………………… 82
4.2.5 Анализ электробезопасности ………………………………………………………… 85
4.3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ …………………………………………………………. 86
4.4 БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ……………………………………….. 88
4.4.1 Анализ пожарной безопасности ……………………………………………………. 89
Выводы по разделу……………………………………………………………………………………. 90
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 91
Список использованных источников ………………………………………………………….. 93
Приложение А ………………………………………………………………………………………….. 95

В ходе выполнения ВКР проведен сравнительный обзор существующих
программ и программных модулей для автоматизации размерного анализа.
Рассмотрены следующие программные решения: модуль Grakon 7 для AutoCAD
О. Н. Калачева а также модуль технологического размерного анализа компании
«АСКОН» для «Компас-автопроект». Основными недостатками которых
является: большая трудоемкость подготовки и ввод исходных данных.
Проведен анализ алгоритма расчета рабочего чертежа и технологического
процесса изготовления детали матрица.
Установлены необходимые припуски на обработку и требуемые размеры
исходной заготовки, составлена размерная схема технологического процесса
изготовления матрицы в продольном направлении и граф технологических
размерных цепей, облегчающий их выявление, повышен коэффициент
рационального использования материала заготовки.
Для разработки приложения выбран язык Object Pascal, являющийся
средой разработки компании Borland Delphi. Программа имеет возможность
взаимодействия с другой программой имея тот же набор классов, процедур,
функций и констант. Разработана динамически подключаемая библиотека,
позволяющая многократное использование c различными программными
приложениями в частности Компас 3D.
В процессе разработки приложения были выполнены следующие виды
работ:
 выработаны требования к проектируемой системе;
 составлен алгоритм получения конструкторских размеров;
 составлена архитектура проектируемой системы;
 составлена UML – диаграмма классов;
 спроектирован графический интерфейс пользователя;
 реализован режим генерации данных для представлений;
 реализован модуль автоматизированного расчета
технологических размерных цепей, добавлена возможность его гибкой
настройки пользователем.
В экономической части посчитана цена разработки научно-
исследовательской работы. Она составляет 82 337,9 руб.
В разделе социальной ответственности рассмотрены правовые и
организационные вопросы, связанные с организацией труда на рабочем
месте разработчика ПО. Выявлены вредные факторы, негативно влияющие
на производительность труда и здоровье работника., проанализировав
которые, можно сделать вывод о соответствии требованиям рабочего места
исследователем.

1.Маталин,А.А. Технологиямашиностроения:учебникдля
машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения,
металлорежущие станки и инструменты» / А.А. Маталин. – Л.: Машиностроение,
1985. – 496 с.: ил.
2. Колесов, И.М. Основы технологии машиностроения: учебник для студентов
машиностроительных специальностей вузов / И.М. Колесов. – М.: Высшая
школа. – 1999. – 391 с.: ил.
3. Матвеев В.В., Бойков Ф.И., Размерный анализ технологических процессов
механической обработки. Челябинск: ЧПИ, 1974. 125 с.
4. Калачев О.Н. Графическое моделирование размерной структуры
технологического процесса на электронном чертеже в среде О.Н. Калачев, Н.В.
Богоявленский, С.А. Погорелов /Вестник компьютерных и информационных
технологий.
5. Хармац, И. КОМПАС-АВТОПРОЕКТ: точный контроль над технологической
информацией. Новые модули и новые возможности системы / И. Хармац // САПР
и графика. – 2004. – Июнь. – С. 17–19.
6. Windows Forms–Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Windows_Forms, свободный (04.04.2020). –
Загл. с экрана.
7. SQLite – Википедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/SQLite, свободный (06.04.2020). – Загл. с экрана.
8. Обзор рынка программного обеспечения [Электронный ресурс]. Режим
доступа:URL:http://www.marketing.spb.ru/mr/it/market_software.htm#4.3,
(14.04.20) – Загл. с экрана.
9. Средняя зарплата программиста в Томске, статистика [Электронный ресурс].
Режим доступа: URL: http://tomsk.trud.com/salary/909/3320.html, (14.04.20) – Загл.
с экрана.
10. Бесплатные инструменты для разработчиков, Visual Studio Community
[Электронныйресурс].Режимдоступа:URL:
https://www.visualstudio.com/ru/vs/community/, (05.05.16) – Загл. с экрана.
11. Должностные оклады ППС и педагогических работников с 01.06.2016 г.
[Текст]: приказ ректора ТПУ от 25 мая 2016 г. №5994
12. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от
01.04.2019).
13. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие
эргономические требования.
14. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы.
15. ГОСТ 12.1.005-88. Требованияк микроклимату производственных
помещений.
16. СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории застройки.
17. ГОСТ 12.1.003-2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
18. СП 52.13330.2016 Естественное иискусственноеосвещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*
19. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые
уровни напряжений прикосновения и токов.
20. ГОСТ Р 22.0.07-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источники
техногенных чрезвычайных ситуаций. Классификация и номенклатура
поражающих факторов и их параметров.
21. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы.
22. ГОСТ Р 14.01-2005. Экологический менеджмент. Общие положения и
объекты регулирования
23. Чрезвычайные ситуации при работе с ПЭВМ [Электронный ресурс] URL:
http://studopedia.ru/8_107307_osveshchenie-pomeshcheniyvichislitelnih-
tsentrov.html (20.05.2020) Загл. – с экрана.