автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Интерактивные средства автоматизации исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей

На правах рукописи

ПРАВДИН АЛЕКСЕИ ЛЕОНИДОВИЧ

ИНТЕРАКТИВНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ИИ4600150

г. Орёл-2010

004600150

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» в ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» (ОрелГТУ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Гордиенко Александр Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Иноземцев Александр Николаевич

кандидат технических наук, доцент Лобанова Валентина Андреевна

Ведущее предприятие: ГОУ ВПО «Тамбовский государственный

технический университет»

(г. Тамбов)

Защита состоится « 27 » апреля 2010 г. в 16.00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.182.01 при ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» (ОрёлГТУ) по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета Д 212.182.01.

Автореферат разослан « 27 » марта_2010 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.182.01 кандидат технических наук, доцент —^ >^В.Н. Волков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Винтовые поверхности (ВП) являются основой многих изделий машиностроения и их элементов: винтовых насосов, редукторов, счётчиков жидкостей, свёрл, фрез. Лезвийная обработка - распространённый на машиностроительных предприятиях метод механообработки - является наиболее эффективным способом создания винтовых поверхностей. Для этого используются такие виды обработки как: строгание, охватывающее фрезерование, фрезерование дисковыми и концевыми фрезами. Операции производятся на горизонтально- и вертикально фрезерных, токарных, строгальных, координатно-расточных станках. Затраты на разработку технологий лезвийной обработки достигают = 4.6% затрат на инновации машиностроительного предприятия (в 2007-2008 гг.).

Увеличение конкуренции на рынке ведёт к повышению требований к качеству изделий, содержащих винтовые поверхности, а также к необходимости снижения сроков технологической подготовки производства в связи с повышением номенклатуры и сложности изделий. Это приводит к необходимости интенсификации научных исследований (НИ) лезвийной обработки винтовых поверхностей (ЛОВП). Важнейшим результатом научных исследований ЛОВП, применяемым при технологической подготовке производства, являются математические модели и реализующие их программные средства. Использование моделей позволяет прогнозировать результаты обработки, что особенно важно при использовании изношенного технологического оборудования и при кооперации машиностроительных предприятий для совместного производства изделий. Для повышения эффективности научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей необходима их автоматизация за счёт формализации процесса, выделения в нём интерактивных процедур. Это достигается разработкой и внедрением автоматизированных систем научных исследований (АСНИ).

Эффект от разработки и внедрения АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей достигается за счёт: повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик изделий, содержащих ВП, на основе получения и использования более точных математических моделей, сокращения дорогостоящих натурных испытаний (в т.ч. исследовательских и технологических), исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ.

Существует ряд математических моделей, применение которых позволяет повысить точность обработки и эффективность операций ЛОВП, однако отсутствуют средства исследования подобных моделей, позволяющие достичь высокой степени автоматизации. Общие средства математического моделирования не подходят для этой цели, т.к. требуют проведения большого объёма вспомогательных работ. Коммерческие средства CAD/CAM не обладают достаточной функциональностью и не позволяют проверку и расширение исходных математических моделей. И те и другие средства дополнительно требуют больших затрат на приобретение, сопровождение и обучение персонала. Специализированные интерактивные программные системы являются лучшим средством автоматизации в данном случае, однако не существует методик их

построения, а разработанные ранее системы исследования моделей обладали рядом недостатков: не позволяли достичь высокой степени автоматизации, не являлись интерактивными, не решали задачи комплексного расчёта параметров обработки винтовых поверхностей. Многие исследователи использовали разновидности графического метода профилирования, не позволяющего достичь высокой точности расчётов. Разработку моделей ЛОВП и их программную реализацию проводили: С.И. Лашнев, Ю.Е. Петухов, В.Б. Протасьев и другие.

Таким образом, автоматизация научных исследований лезвийной обработки является актуальной народнохозяйственной задачей, требующей решения в виде разработки и внедрения интерактивных программных средств АСНИ.

Объект исследования: технологическая подготовка процессов лезвийной обработки винтовых поверхностей.

Предмет исследования: модели, методы и средства автоматизации исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей при технологической подготовке производства.

Цель исследования: повышение производительности научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей при технологической подготовке производства за счёт использования интерактивных программных средств автоматизации.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

- анализ процессов разработки операционных технологий лезвийной обработки винтовых поверхностей для определения задач научных исследований;

- структурирование процесса исследования математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей для обеспечения возможности автоматизации;

- разработка структуры и подсистем интерактивных программных средств АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей, включая выявление требований и составление спецификаций;

- разработка алгоритмов для математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей, реализация прототипа интерактивных программных средств АСНИ для проверки теоретических положений;

- разработка методики автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей, включающей создание интерактивных программных средств АСНИ.

Применены следующие методы решения задач: методы создания АСНИ, методология структурного анализа и проектирования (БАОТ), теория множеств, теория реляционных баз данных (в т.ч. реляционное исчисление кортежей, реляционная алгебра), методы оптимизации, методы вычислительной математики, методы разработки программного обеспечения АСУ (в.т.ч: объектно-ориентированное и функциональное программирование, методы компьютерной графики, трансляции формальных языков).

Достоверность результатов исследования основывается на корректном применении математического аппарата и проверке теоретических положений при решении практических и производственных задач.

Научная новизна работы:

- Модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей, выделяющая в этом процессе повторяющуюся структуру, и дающая её формальное описание на основе теории множеств, исчислении предикатов 1-го порядка и реляционном исчислении кортежей.

- Формальная спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей, созданная на основе комплексного применения современных исследований и технологий в областях: формального описания диалога в графическом пользовательском интерфейсе (ГПИ), организации систем управления объектно-ориентированными БД (СУООБД) и интеграции программных средств АСУП.

- Алгоритмы, реализующие математические модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для лезвийной обработки винтовых поверхностей и расширяющие функциональность моделей за счёт использования численных методов и методов вычислительной геометрии.

- Методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей на основе интерактивных программных средств, реализующая комплексный подход к автоматизации, с учётом факторов экономической целесообразности и возможности развития исходных математических моделей.

Практическая ценность состоит в:

- разработанных прототипах интерактивных программных средств исследования математических моделей расчёта технологических параметров ЛОВП и профилирования инструмента для обработки винтовых поверхностей постоянного шага, применение которых возможно как на этапе научных исследований, так и при разработке операционных технологий;

- результатах применения интерактивных средств профилирования при разработке дисковой фрезы для обработки ВП с полузакрытым профилем на деталях «Винт Ду 100» («Винт левый» 23-81-5-1.02.01 и «Винт правый» 23-815-1.05.22) счётчика горюче-смазочных жидкостей, позволивших повысить точность и оптимизировать технологию обработки.

Положения, выносимые на защиту:

- Модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей.

- Спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ лезвийной обработки ВП для двух случаев интеграции с АСУП.

- Алгоритмы, реализующие и дополняющие математические модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для лезвийной обработки винтовых поверхностей.

- Методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки ВП основе интерактивных программных средств.

Реализация и внедрение результатов работы. Интерактивные программные средства (ИПС) профилирования применены при разработке инструмента для ЛОВП

с полузакрытым профилем на изделии «Винт Ду 100» счётчика горюче-смазочных жидкостей на ОАО «Промприбор» (г. Ливны) с получением экономического эффекта 2000 р. на изделие за счёт оптимизации операций ЛО. Те же программные средства рассмотрены на ОАО «Ливгидромаш» (г. Ливны), где признана возможность сократить время на проектирование специального инструмента и снизить материальные затраты на профилирование. Результаты научно-исследовательской работы внедрены в учебный процесс кафедр ИС и ТМиКТИ Орловского государственного технического университета. Прототипы ИПС зарегистрированы в реестре программ для ЭВМ в Федеральном институте промышленной собственности Роспатента.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались на следующих международных научно-практических конференциях: I, II и III конференциях «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (май 2004 г., май 2006 г., апрель 2008 г., г. Орел), «Новые информационные технологии в образовании» (февраль 2009 г., г. Екатеринбург), «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (июль 2009 г., г. Серпухов), «Состояния, проблемы и перспективы автоматизации технической подготовки производства на машиностроительных предприятиях» (ноябрь 2009 г., г.Брянск). Дипломная работа автора, содержащая основу шаблона подсистемы хранения данных АСНИ ЛОВП, отмечена дипломом II степени в конкурсе выпускных квалификационных работ в рамках III тура Всероссийской студенческой олимпиады 2006 г.

Публикации. По результатам исследования опубликовано 17 работ, включая 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК (из них 2 самостоятельных работы), 2 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка источников. Общий объём работы: 213 страниц машинописного текста, включающего 59 рисунков, 8 таблиц, список источников из 164 наименований, 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, приведены её цель и задачи; выявлены научная новизна и практическая ценность, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе определяются цели и задачи научных исследований ЛОВП. Для этого, в том числе, рассматриваются процессы разработки операционных технологий (РОТ) ЛОВП, в которых результаты научных исследований ЛОВП находят своё основное применение. Целью РОТ ЛОВП является разработка технологических операций лезвийной обработки винтовых поверхностей, отвечающих критериям: качества поверхности, себестоимости и своевременности изготовления. Проведённый в работе анализ влияния типа и размера производства на структуру РОТ ЛОВП показывает, что более жёсткие условия определяются единичным и мелкосерийным производством и малыми предприятиями, на что следует ориентироваться при автоматизации. Анализ статистических данных показывает, что затраты на РОТ ЛО составляют ~ 3% затрат на проект технологии

для мелкосерийного производства и » 8.3% для массового производства.

Рисунок 1 - Диаграмма А1 из схем процессов РОТ ЛОВП

На основании методологии структурного анализа (8АЭТ) в стандарте ГОЕР-О составлены и проанализированы схемы процессов РОТ ЛОВП. По сравнению с предыдущими исследованиями проведена более глубокая детализация и охвачено большее количество процессов. Процесс РОТ ЛОВП касается цепи взаимосвязанных процессов выбора оборудования, схемы установки инструмента, параметров резания и т.п., происходящих в рамках ТхПП. Главный процесс (РОТ ЛОВП) разбивается на три: 1) генерация вариантов технологии, 2) анализ выполнимости и технологичности, 3) сравнение и выбор операционной технологии. Первый из указанных процессов детализируется, как показано на рисунке 1. Всего составлено тринадцать диаграмм, на которых отображено более сорока процессов.

Ключевые процессы, отмеченные на рисунке 1, могут быть автоматизированы на основе математических моделей ЛОВП, для чего такие модели должны быть созданы, уточнены и доработаны для реализации в программных средствах автоматизации, что составляет задачу научных исследований математических моделей ЛОВП. Существующие средства моделирования ЛОВП обладают рядом недостатков, не позволяющих решить эти задачи. Эти средства в работе разбиваются на три группы: 1) общие средства мат. моделирования, 2) коммерческие САМ-системы, 3) специализированные интерактивные программные средства (ИПС). Показывается, что ИПС позволяют наиболее полно решать поставленные задачи, однако не существует специализированных методик их построения, а существующие системы не удовлетворяют комплексу требований. На основании этого формулируются задачи диссертационного исследования, приведённые выше.

Во второй главе выбираются и дорабатываются математические модели ЛОВП; предлагается модель проведения численных экспериментов с ними.

По критериям точности, экономичности и универсальности выбраны математическая модель (ММ) комплексного анализа параметров ЛОВП С.И. Брусова и методика (и содержащаяся в ней ММ) профилирования инструмента для ЛОВП на основе пространственного отображения схемы резания М.В. Жуплова. Модель профилирования дорабатывается в направлении унификации: 1) формируется стандартный набор функций для задания исходного торцевого профиля (ИТП) ВП, 2) реализуется набор плоских преобразований при задании элементов ИТП ВП, 3) унифицируется задание схемы установки инструмента (СУИ), подач инструмента и заготовки на основе пространственных преобразований сдвига и поворота.

Разработана модель проведения численных экспериментов с математическими моделями ЛОВП. Цель её создания и применения - построение формальной основы интерактивного программного и методического обеспечения АСНИ ЛОВП. В работе даётся формальное описание модели проведения экспериментов, предусловия её применения (требования к исходным ММ, в частности: достаточное количество параметров и возможность последовательной инициализации параметров, т.е. наличия неинициализированных параметров), правила её модификации и графическая нотация для отображения её структуры.

Модель основывается на построении дерева состояний при изменении значений параметров исходной ММ ЛОВП при проведении экспериментов. Каждому состоянию соответствует множество значений всех параметров математической модели. Допуская наличие неинициализированных параметров (значения которых не заданы или заданы по-умолчанию), и накладывая ограничения на порядок инициализации параметров, можно разбить любой экземпляр дерева состояний на уровни иерархии - блоки эквивалентности: такие множества состояний, в каждом из которых инициализировано, как минимум, заданное множество параметров. Каждый блок с помощью демонстративных функций или явного ввода оператором инициализирует множество новых параметров. Для каждого блока на множестве инициализированных и инициализируемых параметров блока определены три множества различных по форме и сущности функций: 1) целевых функций, служащих для определения оптимальности текущего состояния, 2) демонстративных функций, служащих для визуализации отклика модели и инициализации новых параметров модели, 3) выходных условий блока, выражающих ограничения на промежуточное решение. В частном случае, рассмотренном в работе, структура дерева состояний представляется линейной последовательностью блоков эквивалентности. Для одной и той же модели, в общем случае, можно предложить более одной последовательности.

Базовыми элементами модели проведения экспериментов являются параметры и их значения. В работе даются определения элементарного и составного параметра (par), элементарного и составного значения (val) как кортежа определённой структуры. Даётся определение значения параметра, которое связывает значение с параметром и дополнительно характеризуется флагом инициализации (isjnit): изменял ли оператор значение параметра. Значения параметров могут представлять

составные величины: уровень детализации должен быть достаточным, чтобы отразить все существующие в ММ взаимосвязи. Вводится понятие вектора значений параметров: v"p - для случая, когда количество значений известно и равно п, vp - для остальных случаев. На основании этого даётся определение структуры состояния математической модели {state) в виде кортежа:

state =<v :v"p,H,Т>, (1.1)

где п - количество различных параметров модели; v:v; - вектор значений всех параметров модели;

Н - множество непосредственных потомков состояния, Н = {i,:state | s¡ e Eslale &initialized(s.v) с initialized(s¡.v)&

&(| initialized^^) | -1 initialized(s.v) |= 1)}, где s: state - определяемое состояние, I initialized(s.v)\- мощность множества инициализированных параметров состояния;

ТсЕш(е - поддерево потомков состояния (ЕЯои не является конечным множеством), T = su (J s,.T, s í [J sr!I, где s:state - определяемое

¡vr v/íjffj,с//J {^srate'^cT't

состояние.

Определяется несколько видов функции (func), преобразующих векторы vp в значения val (1.2) (здесь и далее, Eclím - множество допустимых значений элемента для конкретной математической модели).

func:Eip->Em¡. (1.2)

Важными частными случаями функций являются: выходные условия блоков, целевые и демонстративные функции, структуры которых даны в работе. Структура блока эквивалентности определяется в виде кортежа:

block =< пате: string, descr: string, PKq, P¡m ,Pdir, Pcalc, Pm, ,G,D,C >, (1.3) где name - имя блока;

descr - описание блока;

Pre4,P¡n<„Pd,r>Pca¡cAu, £ Ертг - множества параметров модели; Ргщ - множества параметров, которые должны быть инициализированы при входе в блок;

Pd¡, ф 0 - непустое множество явно вводимых оператором в блоке параметров;

Рсак = (J f.P0U, - множество параметров, вычисляемых в блоке

tmftD)

демонстративными функциями, причём Pdr п Рсак = 0;

Ртп = Pd¡r и Рсак - множество всех инициализируемых в блоке параметров; Рош = Prec¡ ^ Рш - множество инициализированных параметров на выходе блока, причём Ргщ с Рт,;

G = {f :fs |/бЕ/г &Pre¡¡ с/.Z)cРт,} - множество целевых функций, которые

могут быть вычислены для блока;

Z) = {/: /J / б ЕЛ & Ргс„ с f .D с u Pd¡r u (J f\P0U¡) - множество

W-W'eDbr*f)

демонстративных функций, которые могут быть вычислены для блока;

С = {с : condoul I с е & P„q с c.D с Роц,} - множество выходных условий

блока, говорящих о возможности выхода из блока.

Блок подразумевает множество состояний. Для отображения этого факта вводится отношение states, ставящее в соответствие одному значению Ь е ЕЫос1. множество состояний i е Е1ШК.

states: Ebhct —> Eslale. (1.4)

Тело отношения на языке реляционного исчисления кортежей имеет вид: range Ъ is Etfoat

retrieve s (1-5)

where b.Preq с initialized(s.v) с; b.Pm,

Результат модели проведения экспериментов- структура дерева состояний: struct =< Р, su: state, В, G,D,C>, (1.6)

где Р = Ераг - множество всех параметров исходной ММ;

s„ - начальное неопределённое состояние исходной ММ;

B = {b\ block | b е ЕЫоск & Ъ.РШ с P&sue states(b) &

b\Pm, sb.P0U,)&((6./'0„, =/))v(36'|6'6 B&b'.Preq = b.P0U,))} множество последовательно соединённых блоков эквивалентности;

G, D, С - соответственно: множества целевых, демонстративных функций и выходных условий всех блоков.

Описание структуры модели проведения эксперимента так же содержит классификацию состояний и ряд вспомогательных функций. Даются правила модификации структуры модели проведения экспериментов при изменениях исходных ММ, подразумевающих добавление, удаление или изменение элементов. Предлагается графическая нотация для отображения структуры дерева состояний. Показано применение модели для преобразования ММ профилирования инструмента.

Третья глава посвящена разработке структуры и подсистем интерактивных программных средств (ИПС) АСНИ ЛОВП.

Предлагается шаблон для выявления и анализа требований к ИПС АСНИ ЛОВП. Шаблон основывается на современных рекомендациях и методиках выявления и анализа требований (в частности, 1ЕЕЕ 830-1998), учитывает специфику АСНИ ЛОВП и включает:

- Рекомендации к выбору способов выявления требований (рекомендуется использовать методики, структурирующие всё множество требований, например -матрицу функциональности; указывается на отсутствие необходимости исследования целей и задач ввиду использования шаблонов при построении ИПС).

- Классификацию требований, основанную на рассмотрении ИПС с трёх точек зрения: элемент АСУП (требования интеграции), инструмент исследователя (требования человеко-компьютерного взаимодействия (4KB)), программная система (требования реализации: к процессу и продукту). Также важным элементом классификации является требование модифицируемости.

- Детализацию трёх категорий требований до уровня, достаточного для реализации. Приводится схема взаимозависимостей требований.

- Вид и указания по ведению документации для учёта и анализа требований.

Выявляется набор функциональных требований для ИПС, реализующих ММ комплексного анализа параметров ЛОВП и профилирования инструмента.

Разработана структура интерактивных средств программного обеспечения АСНИ ЛОВП, основывающаяся на современных концепциях и технологиях разработки ПО: исследованиях в области описания диалога в графическом пользовательском интерфейсе (ГПИ) в виде взаимодействующих процессов, исследованиях в области СУООБД, стандартах ODMG-3, ISO 9241, современных концепциях разработки ПО: MDD, SOA, Arch.

Доступные для взаимодействия компоненты ГПИ-' Набор интерактивных компонентов (НИК)

Контейнерные объекты

Элементарные виджеты

Отображение графиков и поверхностей

Э Я

Адаптер! НИК

£

Адаптер стандартных НИК

I Расширения НИК

Цгзг

Контроллер I Лок. данные адаптера НИК | Лок. код ~

Обслуии вающая п/с диал

Интерпретатор диалога

Сборщик Лок. данные

приложения Лок. код

Объектная п/с расчёта параметров ЛОВП Вычислительные сервисы

Интерфейс выч. сервисов

Использование информации

из компонента

Поток команд и данных

г АСУП >

Сервисная шина предприятия (ESB - Enterprise Service Bus) -

Рисунок 2 - Структура ИПС АСНИ ЛОВП для случая интеграции приложений

Структура интерактивных средств программного обеспечения АСНИ ЛОВП предлагается для двух случаев: 1) для возможности интеграции функциональности ИПС в ПО АСУП (интеграция приложений на основе БОА, рисунок 2), 2) если в АСУП требуется использование только результатов работы с ИПС (интеграция по данным через БД). В обоих случаях выделяются следующие блоки: 1) графический пользовательский интерфейс (ГПИ), 2) диалоговая подсистема, 3) вычислительные сервисы, реализующие расчёты по моделям, 4) подсистема хранения данных, 5) сборщик приложения, объединяющий функциональность вычислительных сервисов и подсистемы хранения для использования её в ИПС. В случае интеграции в АСУП блоки объединяются на основе архитектуры БОА как сервисы, иначе - соединяются напрямую.

В работе детализируется разработка и структура ГПИ и диалоговой подсистемы ИПС. Предлагается шаблон отображения структуры модели проведения экспериментов, на структуру ГПИ и процессы диалоговой подсистемы ИПС АСНИ ЛОВП. При отображении на структуру ГПИ блоки эквивалентности сопоставляются контейнерными объектами ГПИ (окнами или фреймами), а инициализируемые оператором параметры - с логическими устройствами ввода. Для отображения результатов демонстративных функций отмечается необходимость разработки специализированных компонентов ГПИ. Вводятся две базовые операции: 1) копирование значений инициализированных параметров из одного состояния в другое (копируются только значения общих инициализированных параметров, что оставляет активным объект ГПИ, соответствующий текущему блоку эквивалентности), 2) возврат в предыдущее состояние (при этом заменяются значения всех параметров модели). Обе операции создают новые ветви дерева состояний.

Рисунок 3 - Пример структуры процесса диалога для модели из трёх блоков эквивалентности

Таблица 1 - Основные каналы взаимодействия процессов диалоговой подсистемы

Канал Назначение

«к Канал процессов типа В и группирующий канал от диалоговой подсистемы к СП

«к Канал процессов типа В и группирующий канап от СП к диалоговой подсистеме

«с Группирующий канал от диалоговой подсистемы к контроллеру НИК

Ас Группирующий канал от контроллера НИК к диалоговой подсистеме

г_Ьиэ Шина каналов, реализующих возврат между состояниями

с Ьиэ Шина каналов, реализующих копирование значений параметров между состояниями

а Канал процессов типа В, копирование из состояния - выдача значений параметров

а Канал процессов типа В, копирование в состояние - приём значений параметров

rf Канал процессов типа В, возврат из состояния - выдача значений параметров

л Канал процессов типа В, возврат в состояние - приём значений параметров

о^-гер Соединение процессов соседних блоков - передача инициализированных параметров

leave-enter Соединение процессов соседних блоков - выдача флага перехода в следующий блок

сПг Канал процессов типа В, ввод явно инициализируемых в блоке параметров

ш Канал процессов типа В, приём команд от ГПИ на копирование и возврат в состояние

¡с Канал процессов типа В, выдача команд контроллеру НИК

При формальной спецификации диалога выделяется три типа процессов (рисунок 3), соответствующих: 1) действиям оператора при работе с очередным БЭ (обозначены В i), 2) началу сеанса работы с ИПС (обозначен S), 3) выбору оптимального решения из полученных в последнем БЭ (обозначен £). Выделяется набор каналов, соединяющих процессы для обмена типизированными событиями (таблица 1). Спецификации процессов детализированы на языке Lotos. Каждый процесс B¡, соответствующий БЭ, представляется как бесконечно повторяющийся недетерминированный выбор между следующими процессами: вход в блок, выход из блока, копирование в блок, копирование из блока, возвращение в блок, возвращение из блока, изменение значения параметра. Чтобы сработал конкретный процесс, необходимо сочетание сигналов в каналах блока. В работе каждый процесс детализирован до уровня вызова команд контроллера НИК и сборщика приложения.

В работе даны указания по разработке процессов диалоговой подсистемы ИПС, разработана схема средств и результатов процесса создания пользовательского интерфейса ИПС, позволяющая автоматизацию этого процесса.

Детализируется структура и разработка подсистемы хранения данных АСНИ ЛОВП (подсистема относится ко всей АС). Для хранения данных предлагается использовать СУООБД, построенную по предлагаемому шаблону. Шаблон обеспечивает: 1) возможность оперировать с данными независимо от их местоположения, 2) поддержку основных функций СУБД при работе данными, 3) централизованное определение структур данных, 4) возможность реализации шаблона на основе любых объектно-ориентированных языков программирования (ООЯП) и систем управления реляционными БД (СУРБД). Предлагаемая структура СУООБД представлена на рисунке 4. Адаптер СУРБД отвечает за хранение данных объектов, использование механизма транзакций СУРБД, ведение журнала объектов. Ядро выполняет объектные запросы, расширяет механизм транзакций, отвечает за загрузку и кэширование объектов. Схема данных определяет классы, хранящие данные о структуре и результатах научных исследований ММ ЛОВП.

а Схема а Интерфейс а Ядро а Интерфейс а Адаптер

данных ООБД схемы СУООБД адаптера СУРБД СУРБД

Рисунок 4 - Диаграмма компонентов UML «Структура СУООБД»

Для детализации требований в работе рассматривается отображение структуры модели проведения экспериментов на структуры данных ИПС АСНИ ЛОВП. Приводится шаблон схемы ООБД, в котором выделяются классы для: БЭ, состояний, привязки состояния к БЭ, значений параметров, целевых и демонстративных функций, выходных условий, и их значений.

На основании предыдущих исследований и реализованного автором прототипа СУООБД, разработан шаблон СУООБД - структуры данных и алгоритмы. Выделяются следующие основные классы:

- Ядро, отвечающее за выполнение объектных запросов, кэширование данных в оперативной памяти, работу с транзакциями.

- Адаптер СУРБД, определяющий интерфейс для взаимодействия ядра СУООБД и СУРБД. Интерфейс включает: ведение каталога объектов, выполнение транзакций (используются механизмы транзакционный СУРБД), операции поддержки отображения модели объектов на схему внешней БД, выполнение запросов на выборку, удаление и обновление. Для конкретной СУРБД адаптер должен быть переопределён наследованием от рассматриваемого класса.

- Модель, реализующая операции работы со схемой ООБД.

- Транзакции, потоки значений для обмена между ядром и адаптером СУРБД, сохраняемые объекты (базовый тип, от которого должны быть унаследованы все классы, составляющие схему ООБД), коллекции (списки значений).

Приводятся следующие разработанные алгоритмы: поиск объекта (реализация кэширования), выполнение запросов на выборку (три типа: по иерархии классов, по множеству классов или иерархий, по коллекции), выполнение запросов на удаление.

Даются указания по использование шаблона СУООБД: определение схемы ООБД, последовательность создания элементов шаблона при внедрении. Даются указания по автоматизированной (поддерживается шаблоном) модификации схемы ООБД. Предлагаются правила разграничения доступа в подсистеме хранения данных АСНИ ЛОВП на основе анализа взаимосвязей между привилегиями.

В четвёртой главе рассматривается реализация прототипов интерактивных программных средств на основе выбранных ММ ЛОВП, рассматривается использование ИПС профилирования; предлагается методика автоматизации исследований математических моделей ЛОВП.

Приводятся разработанные алгоритмы, реализованные в двух прототипах ИПС и реализующие математические модели ЛОВП, выбранные во второй главе. Обе ИПС реализуют расчёты для четырёх видов ЛОВП: обработки дисковой и концевой фрезой, строгания, обработки охватывающей (вихревой) головкой. Для ММ комплексного анализа параметров приводятся алгоритмы: расчёта толщины срезаемого слоя (по схеме этого алгоритма реализовано большинство алгоритмов ММ), расчёта сил резания, визуализации обработанной поверхности заготовки. Последний алгоритм основан на вычислении с заданным шагом точек движения режущей кромки при обработке, разбиении цилиндрического пространства заготовки на сегменты и поиске ближайшей к оси заготовки точки для каждого сегмента. В результате получается карта высот - цилиндрическая развёртка поверхности заготовки. С помощью библиотек OpenGL карта" высот преобразуется в пространственное отображение.

Реализация ММ профилирования предполагает сложную структуру данных, описанную в работе и содержащую более десяти основных классов, в т.ч.: элемент профиля ВП, образующая функция элемента, винтовая поверхность, функция толщины, подача, трансформация, вычислитель подач, вычислитель трансформаций, переходная кривая. Для ММ профилирования разработаны алгоритмы (в том числе составляющие научную новизну работы): поиск нулей функции толщины срезаемого слоя, расчёт профиля, расчёт точности обработки, поиск и устранение разрывов на плоском профиле, поиск и устранение пересечений на плоском профиле с построением переходных кривых.

Алгоритм поиска и устранения пересечений представлен на рисунке 5.

Активность «найти пересечения отображений элементов ИТП в плоском профиле» (рисунок 5.а) основывается на том, что след каждого элемента ИТП на плоском профиле представляется ломанной кривой. Алгоритм ищет пересечение каждого отрезка одной ломаной с каждым отрезком другой. В результате после поиска пересечений (если пересечение найдено) становятся известны все параметры двух точек пересечения для обоих элементов ИТП; они передаются на вход алгоритма построения переходной кривой (рисунок 5.6). Данный алгоритм находит заданное количество промежуточных точек в плоскости ИТП ВП между переданными точками профилирования. Чтобы найти и устранить все пересечения, нужно запустить алгоритм поиска и устранения пересечений несколько раз, пока будут находиться пересечения.

Рисунок 5 - Алгоритмы в нотации диаграмм активностей иМЬ: а) «Поиск и устранение пересечений», б) «Построение переходной кривой»

Предложено четыре алгоритма для поиска отклонений ВП, обработанной с отклонениями в параметрах СУИ от номинальной ВП. Произведено сравнение алгоритмов по точности и производительности, выбран оптимальный вариант, основанный на поиске максимального из расстояний от отклонённой профилирующей точки до четырёх смежных сегментов номинальной ВП. Показано, что точность этого варианта алгоритма значительно превосходит точность остальных. Для этого параметр алгоритма - размер пятна поиска на номинальной ВП должен быть на порядок больше ожидаемого максимального отклонения.

Проведён анализ алгоритмов, реализующих численные методы, по критериям точности, сходимости и производительности. Показано, что за счёт наличия

геометрической интерпретации процесса (что, например, влечёт непрерывность задания ИТП ВП) применимы простейшие численные методы, такие как линейная интерполяция функций с постоянным шагом. Все алгоритмы показывают хорошую сходимость. Целесообразная точность (10 4..1С6 мм) в алгоритмах поиска нулей функции толщины срезаемого слоя и нахождения частной производной выражения движения ВП по параметрам подач и формообразования достигается при шаге изменения параметров 10~\.10~4 (мм, рад.). Расчёты по всем алгоритмам с практически используемыми значениями дискретности (порядка 100..200 точек профиля инструмента) занимают не более 2-х минут.

Приводятся основные этапы процесса профилирования инструмента в ИПС профилирования: задания номинальной ВП, задания СУИ, расчёта профиля и расчёта точности обработки. В качестве примера рассмотрено решение производственной задачи: разработка дисковой фрезы для обработки ВП с полузакрытым профилем, находящейся на роторе счётчика горюче-смазочных жидкостей. Рассмотрено решение задач профилирования в ИПС: поиска подрезов, расчёта инструмента для двусторонней обработки ВП (на примере героторного насоса), устранения пересечений и разрывов на рассчитанном плоском профиле инструмента и получения фактически обрабатываемого профиля. Даны указания по профилированию в ИПС четырех видов инструмента: дисковых и концевых фрез, строгальных резцов и резцов охватывающей (вихревой) головки.

В завершение четвёртой главы приводится разработанная методика автоматизации исследований математических моделей ЛОВП, объединяющая все указания, шаблоны и решения, представленные в работе (рисунок 6). Первым шагом методики является проверка выполнения предусловий, в числе которых: возможность ведения разработки ИПС в соответствии с методикой. Далее, для выявления первоочередных задач научных исследований составляются схемы процессов ТхПП ВП. Среди процессов выбираются те, автоматизация которых даёт наибольший эффект. В результате выполнения процессов, с одной стороны определяется потребность в конкретных математических моделях, с другой -определяется состав персонала, ответственного за их использование и существующие средства автоматизации исследования моделей. Для процессов проверяются предусловия: возможность их выполнения без непрерывной синхронизации с другими процессами и наличие ММ. После выполнения предыдущего этапа становятся известны все параметры для оценки экономической целесообразности применения методики. В работе для этого предлагается два неравенства для случаев первичной автоматизации и замены средств автоматизации РОТ ЛОВП. Неравенства учитывают следующие параметры: стоимость подготовки и проведения первого и очередного исследовательского или технологического испытания, стоимость разработки ИПС, стоимость обучения персонала (обычно в разы выше стоимости приобретаемого ПО), оценки эффектов от уменьшения сроков РОТ и повышения качества продукции, статистически определяемые: коэффициент использования ИПС при автоматизированной РОТ ЛОВП и количество натурных испытаний при РОТ без использования ИПС и другие параметры.

Рисунок 6 - Диаграмма активностей ЦМЬ: «Методика автоматизации исследований ММ ЛОВП»

Если принято решение о применении методики, то начинается поиск ММ для процессов. Параллельно начинается процесс выявления и анализа требований, который заканчивается только после внедрения АС. Для выявления и анализа требований предлагается использовать разработанный шаблон и вид документации. После определения ММ начинается их преобразование на основе предложенной модели проведения эксперимента. Результаты этого этапа используются для формирования методического обеспечения АС. Следующим этапом является выбор средств реализации и разработка прототипа ИПС, удовлетворяющего функциональным требованиям. Это снижает риски неудачного завершения автоматизации. Далее реализуются шаблоны из третьей главы: разрабатывается ГПИ и подсистема хранения данных (в работе эти этапы методики детализированы отдельно; в частности, учитывается использование на предприятии внешних СУБД). На следующем этапе производится сборка ИПС в зависимости от выбранного варианта: компоненты соединяются с помощью Е8В (сервисная шина предприятия -элемент архитектуры БОА), либо напрямую. Реализуется сборщик приложения, объединяющий все компоненты ИПС, производится тестирование и внедрение.

В выводах по работе сформулированы её основные результаты.

В приложениях приведены: схемы процессов РОТ ЛОВП в виде диаграмм в стандарте ЮЕР-О, перечень стандартов регламентирующих ЧКВ, фрагмент рабочей

документации по учёту функциональных требований, результат применения модели

проведения эксперимента к ММ профилирования инструмента, документация по

внедрению результатов диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

- Выявлена структура процессов разработки операционных технологий ЛОВП. На основании её анализа определены задачи научных исследований ЛОВП.

- Разработана модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей. Предложено формальное описание структуры, правила её модификации, графическая нотация.

- Выявлены и упорядочены требования к интерактивным программным средствам АСНИ ЛОВП. Предложена классификация, проведена детализация требований.

- Разработана формальная спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ ЛОВП для двух случаев их интеграции в АСУП. Разработаны детальные шаблоны диалоговой подсистемы и подсистемы хранения данных, основанные на модели проведения численных экспериментов.

- Для реализации прототипа АСНИ выбраны математические модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для ЛОВП. Разработан ряд алгоритмов, реализующих и дополняющих модели. Разработаны прототипы систем. Прототип системы профилирования инструмента для ЛОВП опробован на ОАО «Ливгидромаш» и внедрён на ОАО «Промприбор» (г. Ливны) с получением экономического эффекта.

- Разработана методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей. Разработаны указания к анализу экономической целесообразности применения методики.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Правдин, А.Л. Способ структурирования оперативной истории при интерактивном проектировании технологических процессов [Текст] / А.Л. Правдин // Известия ОрёлГТУ, серия «Информационные системы и технологии» № 1/51(562) 2009, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2009 - С. 60-67 (Журнал из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

2. Правдин, А.Л. Методика разработки концептуальной схемы структур данных системы технологической подготовки производства винтовых поверхностей [Текст] / Правдин А.Л. // Известия ОрёлГТУ, серия «Информационные системы и технологии» № 3/271(546) 2008, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2008 - С. 50-57 (Журнал из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

3. Правдин, А.Л. Формулировка задач определения точности лезвийной обработки винтовых поверхностей при профилировании инструмента на основе трёхмерного отображения схемы профилирования и программная реализация отдельных решений [Текст] / Правдин А.Л., Жуплов М.В. // Известия ОрёлГТУ, серия «Информационные системы и технологии» № 3/53 (564) 2009, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2009 - С. 70-79 (Журнал из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

4. Правдин, А.Л. Правила разграничения доступа в объектно-ориентированных базах данных [Текст] / Правдин А.Л., Жердова Е.В. // Информационные системы и технологии. Известия ОрёлГТУ, № 1/57 (570) 2010, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2010 - С.

121-129 (Журнал из перечня изданий, рекомендованных ВАК)

5. Правдин, A.JI. Методика автоматизации разработки технологических операций лезвийной обработки винтовых поверхностей [Текст] / A.JI. Правдин // Состояние, проблемы и перспективы автоматизации технической подготовки производства на промышленных предприятиях: Материалы междунар. научно-практ. конф. (16-18 ноября 2009 г., Брянск) /под ред. В.И. Аверченкова. - Брянск: БГТУ, 2009. - 124 с. ISBN 5-89938-448-0

6. Правдин, A.JI. Анализ требований к интерактивной подсистеме АСТПП расчёта технологических параметров лезвийной обработки винтовых поверхностей [Текст] / Правдин A.JI., Брусов С.И. // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии: информационные системы и технологии» № 4/268(535) 2007: Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2007 - С. 72-82

7. Правдин, А.Л. Выбор модели данных для задачи технологической подготовки производства винтовых поверхностей [Текст] / Правдин А.Л. // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии: информационные системы и технологии» №1-3/269(544) 2008 - Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2008, Том 2.-С. 214-219

8. Правдин, А.Л. Интерактивная программная система для демонстрации процесса лезвийной обработки винтовых поверхностей [Текст] / А.Л. Правдин // Новые информационные технологии в образовании: Материалы междунар. научно-практической конф. (24-27 февраля 2009 г., Екатеринбург): в 2 ч. ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. Екатеринбург, 2009. Ч. 2. - С. 49-50

9. Правдин, А.Л. Применимость метода конечно-разностной аппроксимации для интерактивного проектирования процессов лезвийной обработки винтовых поверхностей / Правдин А.Л., Жуплов М.В. // Материалы III междунар. научно-практ. конф. «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (29 июня -03 июля 2009 г., Серпухов). Ч. 2. - С. 186-190

10. Правдин, А.Л. Аспекты построения системы управления объектно-ориентированными базами данных [Текст] / Правдин А.Л. // Известия ОрёлГТУ, серия «Информационные системы и технологии» № 1(4) 2006 - Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2006, Том 4. - С. 174-180

11. Правдин, А.Л. Построение малых систем управления объектно-ориентированными базами данных [Текст] / Правдин А.Л. // Известия ОрёлГТУ, серия «Информационные системы и технологии» N° 2 (6) 2006 - Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2006, - С. 208-212

12. Правдин, А.Л. Анализ технологичности систем управления интерфейсом пользователя на основе формального описания диалога [Текст] / А.Л. Правдин // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии: информационные системы и технологии» № 4-2/268(535) 2007 - Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2007-С. 226-231

13. Правдин, А.Л. Концепция программной системы для исследования параметров резания при обработке винтовых поверхностей [Текст] / Правдин А.Л.,Брусов С.И., Гордиенко А.П., 'Гарапанов A.C. // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» JV» 2/266(532) 2007 - Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2007 - С. 87-91

14. Правдин, А.Л. Проблемы определения допустимых погрешностей установки дисковой фрезы для обработки полузакрытых винтовых поверхностей на основе трехмерного отображения схемы профилирования [Текст] / Правдин А.Л.,Жуплов М.В., Агарков A.A., Тарапанов A.C. // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» № 3-275 (561) 2009, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2009 - С.

80-85

15.Правдин, А.Л. Анализ требований и реализация интерактивной системы профилирования инструмента [Текст] / Правдин А.Л., Колесников П.А., Жуплов М.В. // Известия ОрёлГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» № 2-4/274 (560) 2009 - Орел: изд-во ОрёлГТУ, 2009 - С. 81-86

16. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009611865. Программа для ЭВМ «Расчет технологических параметров лезвийной обработки винтовых поверхностей». Правдин А.Л., Брусов С.И., Тарапанов A.C. - заяв. № 2009610566 от 17.02.2009; зарег. 10.04.2009

17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009612748. Программа для ЭВМ «Профилирование инструмента для обработки винтовых поверхностей постоянного шага» Правдин А.Л., Жуплов М.В., Тарапанов A.C. - заяв. № 2009611692 от 14.04.2009; зарег. 28.05.2009

ЛР ИД № 00670 от 05.01.2000 г. Подписано к печати « 23 » марта 2010 г. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз.

- Заказ № 124 -

Полиграфический отдел ОрёлГТУ 302030, г. Орёл, ул. Московская, 65

Введение

ГЛАВА 1 Анализ задач, методов и средств автоматизации научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей

1.1 Цели и задачи научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей

1.2 Определение прикладных задач научных исследований

1.2.1 Анализ процессов разработки операционных технологий ЛОВП

1.2.2 Влияние типа и размера производства на процессы технологической подготовки производства винтовых поверхностей

1.3 Анализ программных средств автоматизации исследований

1.3.1 Программные средства автоматизации исследований математических моделей

1.3.2 АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей

1.4 Постановка задач диссертационного исследования 35 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 Моделирование процесса исследования и анализ частных математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей

2.1 Анализ математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей

2.1.1 Модель комплексного анализа параметров ЛОВП

2.1.2 Доработка методики профилирования инструмента для ЛОВП на основе пространственного отображения схемы формообразования

2.2 Разработка модели проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки ВП

2.2.1 Структура модели проведения экспериментов

2.2.2 Правила модификации модели

2.2.3 Применение модели проведения экспериментов к модели профилирования инструмента

Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 Разработка структуры и подсистем интерактивных программных средств АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей

3.1 Выявление и анализ требований к интерактивным программным средствам АСНИ

3.1.1 Разработка классификации требований

3.1.2 Детализация требований

3.1.3 Выявление функциональных требований

3.2 Разработка структуры интерактивных программных средств АСНИ

3.3 Разработка графического пользовательского интерфейса интерактивных программных средств АСНИ

3.3.1 Отображение структуры модели проведения численных экспериментов на графический пользовательский интерфейс и процессы диалоговой подсистемы

3.3.2 Указания по реализации процессов и использованию средств разработки графического пользовательского интерфейса

3.4 Разработка подсистемы хранения данных АСНИ

3.4.1 Отображение структуры модели проведения численных экспериментов на структуры данных

3.4.2 Разработка шаблона подсистемы хранения данных

3.4.3 Указания к использованию шаблона подсистемы

3.4.4 Разграничение доступа в подсистеме 120 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 Разработка и исследование прототипа интерактивных программных средств АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей 125 4.1 Разработка алгоритмов для математических моделей ЛОВИ

4.1.1 Алгоритмы математической модели комплексного анализа параметров лезвийной обработки винтовых поверхностей

4.1.2 Алгоритмы математической модели профилирования инструмента для лезвийной обработки винтовых поверхностей

4.1.3 Анализ качества разработанных алгоритмов

4.2 Применение прототипа ИПС профилирования инструмента при разработке операционных технологий

4.2.1 Профилирование дисковой фрезы для обработки винтовой поверхности с полузакрытым профилем

4.2.2 Решение основных задач профилирования в прототипе

4.2.3 Указания к профилированию различных типов инструментов

4.3 Разработка методики автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей на основе интерактивных программных средств

4.3.1 Структура процесса автоматизации

4.3.2 Указания к анализу экономической целесообразности применения методики 167 Выводы по четвёртой главе

Винтовые поверхности (ВП) являются основой многих изделий машиностроения и их элементов: винтовых насосов, редукторов, счётчиков жидкостей, свёрл, фрез. Лезвийная обработка — распространённый на машиностроительных предприятиях метод механообработки - является наиболее эффективным способом создания винтовых поверхностей. Для этого используются такие виды обработки как: строгание, охватывающее фрезерование, фрезерование дисковыми и концевыми фрезами. Операции производятся на горизонтально- и вертикально фрезерных, токарных, строгальных, координатно-расточных станках. Затраты на разработку технологий лезвийной обработки достигают »4.6% затрат на инновации машиностроительного предприятия (в 2007-2008 гг.).

Увеличение конкуренции на рынке ведёт к повышению требований к качеству изделий, содержащих винтовые поверхности, а также к необходимости снижения сроков технологической подготовки производства в связи с повышением номенклатуры и сложности изделий. Это приводит к необходимости интенсификации научных исследований (НИ) лезвийной обработки винтовых поверхностей (ЛОВП). Важнейшим результатом научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей, применяемым при технологической подготовке производства, являются математические модели и реализующие их программные средства. Использование моделей позволяет прогнозировать результаты обработки, что особенно важно при использовании изношенного технологического оборудования и при кооперации машиностроительных предприятий для совместного производства изделий. Для повышения эффективности научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей необходима автоматизация этого процесса за счёт структурирования, формализации процесса и выделения в нём интерактивных процедур. Это достигается разработкой и внедрением автоматизированных систем научных, исследований (АСНИ).

Эффект от разработки и внедрения АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей достигается за счёт: повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик изделий, содержащих ВП, на основе получения и использования более точных математических моделей, сокращения дорогостоящих натурных испытаний (в т.ч. исследовательских и технологических), исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ.

Существует ряд математических моделей, применение которых позволяет повысить точность обработки и эффективность операций ЛОВП, однако отсутствуют средства исследования подобных моделей, позволяющие достичь высокой степени автоматизации. Общие средства математического моделирования не подходят для этой цели, т.к. требуют проведения большого объёма вспомогательных работ. Коммерческие средства CAD/CAM не обладают достаточной функциональностью и не позволяют проверку и расширение исходных математических моделей. И те и другие средства дополнительно требуют больших затрат на приобретение, сопровождение и обучение персонала. Специализированные интерактивные программные системы являются лучшим средством автоматизации в данном случае, однако не существует методик их построения, а разработанные ранее системы исследования моделей обладали рядом недостатков: не позволяли достичь высокой степени автоматизации, не являлись интерактивными, не решали задачи комплексного расчёта параметров обработки винтовых поверхностей. Многие исследователи использовали разновидности графического метода профилирования, не позволяющего достичь высокой точности расчётов. Разработку моделей ЛОВП и их программную реализацию проводили: С.И. Лашнев, Ю.Е. Петухов, В.Б. Протасьев и другие.

Таким образом, автоматизация научных исследований лезвийной обработки является актуальной народнохозяйственной задачей, требующей решения в виде разработки и внедрения интерактивных программных средств АСНИ.

Объект исследования: технологическая подготовка процессов лезвийной обработки винтовых поверхностей.

Предмет исследования: модели, методы и средства автоматизации исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей при технологической подготовке производства.

Цель исследования: повышение производительности научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей при технологической подготовке производства за счёт использования интерактивных программных средств автоматизации.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

- анализ процессов разработки операционных технологий лезвийной обработки винтовых поверхностей для определения задач научных исследований;

- структурирование процесса исследования математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей для обеспечения возможности автоматизации;

- разработка структуры и подсистем интерактивных программных средств, АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей, включая выявление требований и составление спецификаций;

- разработка алгоритмов для выбранных математических моделей, реализация прототипа интерактивных программных средств АСНИ для проверки теоретических положений;

- разработка методики автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей, включающей создание интерактивных программных средств АСНИ.

Научная новизна работы:

- Модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей, выделяющая в этом процессе повторяющуюся структуру, и дающая её формальное описание на основе теории множеств, исчислении предикатов 1-го порядка и реляционном исчислении кортежей.

- Формальная спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ лезвийной обработки винтовых поверхностей, созданная на основе комплексного применения современных исследований и технологий в областях: формального описания диалога в графическом пользовательском интерфейсе (ГПИ), организации систем управления объектно-ориентированными БД (СУООБД) и интеграции программных средств АСУП.

- Алгоритмы, реализующие математические модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для лезвийной обработки винтовых поверхностей и расширяющие функциональность моделей за счёт использования численных методов и методов вычислительной геометрии.

- Методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей на основе интерактивных программных средств, реализующая комплексный подход к автоматизации, с учётом факторов экономической целесообразности и возможности развития исходных математических моделей.

Практическая ценность состоит в:

- разработанных прототипах интерактивных программных средств исследования математических моделей расчёта технологических параметров ЛОВП и профилирования инструмента для обработки винтовых поверхностей постоянного шага, применение которых возможно как на этапе научных исследований, так и при разработке операционных технологий;

- результатах применения интерактивных средств профилирования при разработке дисковой фрезы для обработки ВП с полузакрытым профилем на деталях «Винт Ду 100» («Винт левый» 23-81-5-1.02.01 и «Винт правый» 23-81-5-1.05.22) счётчика горюче-смазочных жидкостей, позволивших повысить точность и оптимизировать технологию обработки. Положения, выносимые на защиту:

- Модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей.

- Спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ лезвийной обработки ВП для двух случаев интеграции с АСУП.

- Алгоритмы, реализующие и дополняющие математические модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для лезвийной обработки винтовых поверхностей.

- Методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки ВП основе интерактивных программных средств. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка источников и приложений. В первой главе определяются фундаментальные и прикладные задачи научных исследований ЛОВП, средства их автоматизации, для чего анализируются процессы РОТ ЛОВП, в которых результаты НИ ЛОВП находят своё основное применение. Анализ влияния типа и размера производства на структуру РОТ ЛОВП показывает, что более жёсткие условия определяются единичным и мелкосерийным производством и малыми предприятиями, что определяет требования к средствам, реализующим ММ ЛОВП. На основе анализа средств автоматизации научных исследований ЛОВП формулируются задачи диссертационного исследования.

Выводы по работе

- Определены общие и прикладные задачи научных исследований лезвийной обработки винтовых поверхностей. Для этого проанализирована структура процессов разработки операционных технологий ЛОВП и используемые при этом средства автоматизации. В числе прикладных задач: разработка моделей комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для ЛОВП и доработка моделей для программной реализации.

- По критериям точности, универсальности, экономичности выбраны математические модели, пригодные для формализации и автоматизации процессов. Это модель комплексного анализа параметров ЛОВП С.И. Брусова и методика профилирования инструмента на основе пространственного отображения схемы резания М.В. Жуплова. Модель из этой методики доработана в направлении унификации задания подач и СУИ.

- Разработана модель проведения численных экспериментов с математическими моделями лезвийной обработки винтовых поверхностей. Предложено формальное описание структуры, правила её модификации, графическая нотация. Показано применение модели для преобразования модели профилирования инструмента.

- Выявлены и упорядочены требования к интерактивным программным средствам АСНИ ЛОВП. Разработана классификация, проведена детализация требований; выявлены функциональные требования, специфичные прикладным задачам научных исследований. Предложен вид документации для учёта детальных требований.

- Разработана спецификация интерактивных средств программного обеспечения АСНИ ЛОВП для двух случаев их интеграции с ПО АСУП: интеграции по данным и интеграции приложений. Разработаны детальные шаблоны диалоговой подсистемы и подсистемы хранения данных, основанные на модели проведения численных экспериментов.

Для процессов диалоговой подсистемы составлены формальные спецификации. Для подсистемы хранения данных разработан детальный шаблон СУООБД; даны указания по его использованию.

- Разработан ряд алгоритмов, реализующих и дополняющих модели комплексного анализа параметров и профилирования инструмента для ЛОВП. Разработаны прототипы систем. Прототип системы профилирования инструмента для ЛОВП опробован на ОАО «Ливгидромаш» и внедрён на ОАО «Промприбор» (г. Ливны). В последнем случае была решена производственная задача (обработка ВП на роторах счётчика горюче-смазочных жидкостей) с получением годового экономического эффекта 51000 р. (2000 р. на изделие) за счёт оптимизации операционных технологий ЛОВП.

- Разработана методика автоматизации исследований математических моделей лезвийной обработки винтовых поверхностей. Разработаны указания к анализу экономической целесообразности применения результатов методики для автоматизации разработки операционных технологий ЛОВП для случаев первичной автоматизации и замены существующих средств автоматизации.

Основные направления дальнейших исследований:

- интеграция и доработка выбранных математических моделей ЛОВП;

- развитие модели проведения численных экспериментов с математическими моделями ЛОВП;

- более полная реализация интерактивных программных средств АСНИ ЛОВП на основе предложенных решений.

1. Аведьян A., SolidWorks API — универсальная платформа для интеграции инженерных и бизнес-приложений Электронный ресурс. / Артем Аведьян, Евгений Викентьев // «САПР и графика» № 6 / 2006 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=l 5929&iid=754

2. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении Текст. / B.C. Корскаов, Н.М. Капустин, К.-Ф. Темпельгоф, Х.Лихтенберг. М. Машиностроение, 1985. — 304 с.

3. Автоматизация проектно-конструкторских работ и технологической подготовки производства в машиностроении. Том 1. Текст. / под общ. ред. Семенкова О.И. -Минск.: Вышейшая школа, 1976. 352 е.: ил.

4. Автоматизированные системы научных исследований Электронный ресурс. // Материалы химической энциклопедии Режим доступа: http://www.xumnk.ru/ encyklopedia/ 18.html

5. Азарнова Т.В., Методы оптимизации: Учебное пособие Электронный ресурс. / Т.В. Азарнова, И.Л. Каширина, Г.Д. Чернышова // Воронеж, изд-во ВГУ, 2003 г., 86 с. Режим доступа: http:// window.edu.ru/ window/catalog?prid= 27054&prubr=2.2.74.12.51

6. Амелина О.В., Управление качеством проектов по разработке продуктовых инноваций (на примере разработки программного обеспечения) Текст. : автореферат дис. . к.э.н. : 08.00.05 : защищена 27.12.2003 / Амелина Ольга Викторовна. -Орёл, 2003.-23 с.

7. Андронов C.A., Методы оптимального проектирования: Текст лекций Текст. / С.А. Андронов СПбГУАП, СПб., 2001 г., 169 е.: ил.

8. Артемьев В.И., Организация диалога в САПР: практ. пособие Текст. / В.И.Артемьев, В.Ю.Строганов Разработка САПР, в 10 кн. Кн. 5. под ред. А.В.Петрова. - М.: высш. Шк., 1990. - 158 е.: ил. ISBN 5-06-000742-1

9. Банников H.A., RTTI. Электронный ресурс. / Банников H.A. // Режим доступа: http:// www.delphimaster.ru/ articles/rtti/index.html

10. Борисов C.B., Разработка фасонных концевых фрез с винтовыми стружечными канавками на криволинейной поверхности вращения Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.03.01 / Борисов Сергей Вячеславович. Москва, 1998 г.

11. Брауде Э., Технология разработки программного обеспечения. Текст. : пер. с англ. / Э. Брауде СПб.: Питер, 2004. - 655 е.: ил. ISBN 5-94723-663-Х (рус.)

12. Брусов С.И., Автоматизированное проектирование технологических процессов: учебное пособие Текст. / С.И. Брусов, A.B. Коськин, A.C. Тарапанов, Г.А. Харламов; под ред. A.C. Тарапанова. Орёл: ОрёлГТУ, 2005. - 149 с. ISBN 5-93932090-2

13. Брусов С.И., Комплексный анализ параметров лезвийной обработки винтовых поверхностей. Текст. / Брусов С.И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. под ред. A.C. Тарапанова. -М.:Машиностроение-1, 2006. 128 е.: ил. ISBN 5-94275-248-6.

14. Брусов С.И., Повышение эффективности лезвийной обработки винтовых поверхностей на основе комплексного анализа параметров процесса Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.03.01 : защищена 18.12.2003 / Брусов Сергей Иванович. -Орёл, 2003.-19 с.

15. Брусов С.И., Прогнозирование износа режущих инструментов для обработки винтовых поверхностей Текст. / Брусов С.И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А // Справочник. Инженерный журнал. №4,2003. С. 13-14

16. Буч Г., Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения Текст. : Пер. с англ / Г. Буч М.: «Конкорд», 1992. - 519 е., ил. ISBN 5-87737002-2

17. Быков А., Автоматизация КТПП в машиностроении: проблемы и решения Текст. / Быокв А., Карабчеев К // САПР и графика № 12/2005, стр. 112-115.

18. Вайсберг A.B., Объектный подход при формировании структур и хранилищ данных в технологической подготовке опытного производства Текст. : автореферат дис. . к.т.н.: 05.13.01 : защищена 24.10.2002/Вайсберг Алексей Владимирович. Москва, 2002. - 20 с.

19. Вигерс Карл., Разработка требований к программному обеспечению Текст. : пер. с англ. / Карл Вигерс М. Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2004. - 576 е.: ил., ISBN 5-7502-0240-2

20. Винтовые насосы Текст. / Балденко Д.Ф. [и др.] М. - Машиностроение, 1982. -224 с.

21. Волченков Е., Стандартизация пользовательского интерфейса Электронный ресурс. / Евгений Волченков // Журнал «Открытые системы» № 4 / 2002 — Режим доступа: http:// www.osp.ru/ os/ 2002/ 04/181312/ prinver.htm

22. Гамма Э., Приёмы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. Текст. : пер. с англ. / Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. СПб: «Питер», 2001. - 368 е.: ил. ISBN 5-272-00355-1.

23. Гордиенко А.П., Модели графического пользовательского интерфейса Текст. / А.П. Гордиенко // Вестник МЭИ.- 2003.- N 2.- С. 83-90.

24. Гордиенко А.П., Пользовательский интерфейс в графических приложениях: объектно-ориентированный подход Текст. / А.П. Гордиенко // Пользовательский интерфейс: исследование, проектирование, реализация. Вып. 2. - М., 1992. - С. 151-160.

25. Гречишников В.А. Автоматизированное проектирование металлорежущего инструмента Текст. / Гречишников В.А., Кирсанов Г.Н., Катаев A.B. и др. М.: Мосстанкин, 1984. — 107'с.

26. Дейт К. Дж., Введение в системы баз данных, 8-е изд. Текст. : Пер. с англ. / К. Дж. Дейт М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1328 е.: ил. - Парал. Тит. англ. ISBN 5-8459-0788-8 (рус.)

27. Долгов Е.П., Инструментальные средства исследований фрикционного сцепления тяговых машин Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.13.06 : защищена 12.05.2009 / Долгов Евгений Петрович. Орёл, 2009. - 16 с.

28. Домбровская Г.Р., Нестандартные модели транзакций. Электронный ресурс. / Домбровская Г.Р. // Группа Теории Баз Данных Санкт-Петербургского Университета. Режим доступа: http://meta.math. spbu.ru/publication/Progrämmirovanit96.pdf

29. Дубова Н. SOA: подходы к реализации. Электронный ресурс. / Н. Дубова // «Открытые системы» №6/2004, Режим доступа: http://www.osp.ru/os/2004/06/184450/

30. Евдокимов В.А., Вариант расчета составляющих силы резания при различных методах обработки с помощью ЭВМ. Текст. / Евдокимов В.А., Тарапанов A.C. -Совершенствование методов обработки металлов резанием. Орел: ЦНТИ, 1981.

31. Египко, В.М. Организация и проектирование систем автоматизации научно-технических экспериментов Текст. / В.М. Египко. К., 1978

32. Емельянов Е.А., Автоматизация процесса выбора параметров импульсной обработки при изготовлении электровакуумных приборов Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.13.06 : защищена 26.01.2010 / Емельянова Екатерина Александровна.-Орёл, 2009.- 16 с.

33. Жуплов М.В., Профилирование фрез для обработки винтовых поверхностей на основе построения схем формообразования Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.03.01: защищена 25.12.2009 / Жуплов Михаил Васильевич.- Орёл, 2009- 16 с.

34. Загидуллин Р.Ш., Lab View в исследованиях и разработках Текст. / Р.Ш. Заги-дуллин М.: «Горячая линия - Телеком», 2005. - З52'с.

35. Зильбербург. Л.И. Реинжиниринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении Текст. / Зильбербург. Л.И., Молочник В.И., Яблочников Е.И. СПб: «Компьютербург», 2003. 152 с,; ил. ISBN 5-93463-004-0

36. Иващенко A.B., Применение методологии UML при* автоматизации управления бизнес-процессами Электронный ресурс. / A.B. Иващенко, A.A. Сталькин, У.М.

37. Калышенко // Электронный журнал «Исследовано в России» Режим доступа: http:// www.ict.edu.ru/ ft/00313 l/094.pdf

38. Илюхин С.Ю., Каркасно-кинематический метод моделирования формообразования поверхностей деталей машин дисковым инструментом Текст. : автореферат дис. . д.т.н. : 05.03.01 / Илюхин Сергей Юрьевич. — Тула, 2002. — 40 с.

39. Интеграционные платформы: молодые, но амбициозные. Электронный ресурс. / Intelligent enterprise Корпоративные системы 2006, №23(155) Режим доступа: http://www.iemag.ru/?ID=621265

40. Кидрук М., Авторское приложение для KOMIIAC-3D. Автоматизируем проектирование редукторов. Электронный ресурс. / Максим Кидрук // Журнал «САПР и графика» №11 / 2005 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=14604&iid=693

41. Киричек A.B., Проектирование металлообрабатывающих инструментов и технологической оснастки в T-FLEX CAD: Учеб. пособие Текст. / Киричек A.B., Афонин А.Н. М.: Машиностроение-1, 2007. - 158 с. ISBN 978-5-94275-345-0

42. Колев К.С. Точность обработки и режимы резания / Колев К.С., Горчаков JI.M. -М.: Машиностроение, 1976. — 144 с.

43. Конюхова О.В., Графический, пользовательский интерфейс для автоматизированных систем раскроя изделий сложной формы Текст. : автореферат дис. .к.т.н. : 05.13.06 : защищена 27.06.2006 / Конюхова Оксана Владимировна. Орёл, 2006. - 20 с.

44. Кочан И., Интеграция в стиле T-FLEX Электронный ресурс. / Игорь Кочан II Журнал «САПР и графика» №1/2006 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=14870&iid=705

45. Кременецкая М.Е., Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.13.01 : защищена 29.05.2007 / Кременецкая Марина Евгеньевна. Самара, 2007. - 23 с.

46. Кузнецов С.Д., Базы данных: языки и модели. Учебник Текст. / С.Д. Кузнецов -М.: ООО «Бином-Пресс», 2008 г. 720 с.:ил. ISBN 978-5-9518-0132-6

47. Курч. Н., Комплексное решение по расчёту режимов резания для современного металлорежущего инструмента в системе Oméga Production. / Леонид Курч, Евгений Кукареко, Александр Чиртик. // САПР и Графика, №4/2009, стр. 94-98.

48. Ладыженский Г., Интеграция приложений такая, как она есть Электронный ресурс. / Глеб Ладыженский // «CITForum», 2007 — Режим доступа: http://citcity.ni/l 6663/

49. Лашнев С.И., Проектирование режущей части инструмента с применением ЭВМ Текст. / С.И. Лашнев, М.И. Юликов // М. Машиностроение, 1980 207с., ил.

50. Леоненков А.В., Самоучитель UML. Текст. / А.В. Леоненков СПб.: «БХВ-Петербург», 2001. - 304 е.: ил. ISBN 5-94157-008-2.

51. Леффингуэлл Д., Принципы работы с требованиями к программному обеспечению: унифицированный подход Текст. / Дин Леффингуэлл, Дон Уидриг, пер. с англ. М. Издательский дом "Вильяме", 2002. - 448 е.: ил. - Парал. тит. англ. ISBN 5-8459-0275-4 (рус.)

52. Лисков Б., Использование абстракций и спецификаций при разработке программ: Пер. с англ. Текст. / Лисков Б., Гатег Дж. М.: «Мир», 1989. - 424 е., ил. ISBN 5-03-000489-0.

53. Ломоносова С., Статистическое отражение инновационной деятельности промышленных предприятий Электронный ресурс. / С. Ломоносова // University of Warvick Режим доступа: http:// www.warwick.ac.uk/ fac/soc/ complabstuds/ russia/Lomonosovarus.doc

54. Марка Д.А., Методология структурного анализа и проектирования Текст. : пер. с англ. / Марка Д.А., Мак-Гоуэн К. М.: «Метатехнология», 1993. - 240 с.

55. Мельник О., Интеграция приложений в условиях кризиса: точечное иглоукалывание Электронный ресурс. / Ольга Мельник // Журнал "Intelligent enterprise" №20 (195) 2008 Режим доступа: http:// www.iemag.ru/ numbers/ index.php?YEARID=794&ID=l 8335

56. Никитин С. А., Технико-экономическое обоснование дипломных проектов по разработке автоматизированных систем. Текст. / Никитин С. А., Осипова О. И., Федотов А. А. Академия ФСО России, Орел, 2003 г.

57. Новиков Л., Введение в Ratonal Unified Process Электронный ресурс. / Леонид Новиков, подготовка к публикации: Григорьев Д. // 1999 г. Режим доступа: http:// www.interface.ru/ rational/ interface/151199/rup/main.htm

58. Норенков И.П., Автоматизированное проектирование Электронный ресурс. / И.П. Норенков // Портал «Информационно-коммуникационные технологии в образовании», Москва, 2000 г. Режим доступа: file:/// windowcatalog/ redir?id=23981&file=cad.pdf

59. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники Текст. Редакция 1-80. -М.: 1980.

60. Орлов С.А., Технологии разработки программного обеспечения. Учебное пособие. Текст. : 2-е изд. / С.А. Орлов СПб.: «Питер», 2003. - 480 е.: ил. ISBN 594723-145-Х

61. Паничев М.Г., Организация и технология отрасли Текст. / М.Г. Паничев, С.В. Мурадьян Ростов н/Д: «Феникс», 2001. - 448 с. (Серия «Учебники XXI века») ISBN 5-222-01663-3

62. Парамонов Ф.И., Основы проектирования АСУП. Текст. / Парамонов Ф.И., Ко-лесниченко O.B. М.: Изд-во МАИ, 1995. - 92 с. ISBN 5-7035-1332-4

63. Парамонов Ф.И., Проектирование функциональных подсистем АСУП. Текст. / Парамонов Ф.И., Колесниченко O.B. М.: Изд-во МАИ, 1995. - 162 с. ISBN 57035-1359-3

64. Петухов Ю.Е., Математическая модель фрезерования сложных поверхностей Текст. / Ю.Е. Петухов // III Международная научно-практическая конференция «Моделирование. Теория, методы и средства»: Сборник трудов, Новочеркасск, ЮРГТУ(НПИ), 2003, с. 16-21.

65. Петухов Ю.Е., Проектирование производящей инструментальной и исходной поверхностей на основе методов машинного моделирования Текст. / Диссертация на соискание степени к.т.н. М. Мосстанкин, 1984,

66. Петухов Ю.Е., Численные модели режущего инструмента для обработки сложных поверхностей Текст. / Петухов Ю.Е., Колесов Н.В. // Вестник машиностроения, №5/2003. с.61-63

67. Поляков А.Ю., Визуальная технология решения задач проектирования технических устройств и систем Текст. : автореферат дис. . к.т.н. : 05.13.11 : защищена 21.12.2000 / Поляков Алексей Юрьевич. Томск, 2000. - 20 с.

68. Потёмкин В.Г., Система инженерных и научных расчётов MathLab 5.x, Текст. Том 2 / В.Г. Потёмкин. М.: Диалог-МИФИ, 1999. - 304 с. - ISBN 5-86404-125-4.

69. Потапов М., Возможности фрезерной обработки в EdgeCAM Текст. / Михаил Потапов // «САПР и графика» № 5 / 2008, стр. 108-110

70. Правдин А.Л., Методика разработки концептуальной схемы структур данных системы технологической подготовки производства винтовых поверхностей Текст. / Правдин А.Л. // Известия ОрёлГТУ № 3/271(546) 2008, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2008 С. 50-57

71. Правдин А.Л., Правила разграничения доступа в объектно-ориентированных базах данных Текст. / Правдин А.Л., Жердова Е.В. // Известия ОрёлГТУ, серия

72. Информационные системы и технологии» № 1/57 (570) 2010, Орёл: изд-во ОрёлГТУ, 2010 С. 121-129

73. Производственный менеджмент. Учебник для вузов. Электронный ресурс. // М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. Под ред. проф. Ильенковой С. Д. Режим доступа: http:// www.cfin.ru/ management/ manman/ index.shtml

74. Прудникова H.B., Виртуальные предприятия Электронный ресурс. / Прудникова Н.В. // Институт проблем управления РАН Режим доступа: http:// lab 18. ipu.rssi.ru/ labconf/pdf/40.pdf

75. Раскин Д., Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем Текст. / Джеф Раскин М.: Издательство: "Символ-Плюс", 2005 г. - 272 стр. ISBN 5-93286-030-8

76. Российский статистический ежегодник. 2007.: Стат. сб. М.: Росстат, 2007.-826 с. ISBN 978-5-89476-227-2

77. Россия в цифрах. 2008: Крат. стат. сб. М.: Росстат, 2008.-510 с. ISBN 978-589476-245-6

78. Савчук В.П., Управление издержками предприятия и анализ безубыточности Электронный ресурс. / Савчук Владимир Павлович // «Корпоративный менеджмент», 2002 Режим доступа: http:// www.cfin.ru/ management/ costing/index.shtml

79. Силин С.Е., Метод подобия при резании материалов Текст. / С.Е. Силин М.: Машиздат, 1980.- 125 с.

80. Смирнов С.Н., Безопасность систем баз данных. / С.Н. Смирнов М.: Гелиос АРВ, 2007. - 352 е., ил. ISBN 978-5-85438-163-5

81. Спецификация языка UML v.2.1.2 Электронный ресурс. // Режим доступа: http:// www.omg.org/ spec/ UML/ 2.1.2/ Infrastructure/ PDF/

82. Суслов А.Г., Инженерия поверхности резерв в повышении конкурентоспособности машины. Справочник. Текст. / А.Г. Суслов // Инженерный журнал. Приложение, 2001.- № 4.- с. 3-9.

83. Суслов А.Г., Качество поверхностного слоя деталей машин. Текст. / А.Г. Суслов М. Машиностроение, 2000. — 320 с.

84. Тарапанов А.С., Управление процессом зубодолбления Текст. / Тарапанов А.С., Харламов Г.А. М.: Машиностроение, 1999. - 127 с. ISBN 5-217-02915-3

85. Тарапанов А.С., Разработка метода комплексного анализа процессов и управление лезвийной обработкой конструкционных материалов. Текст.: автореферат дис. д.т.н.: 05.03.01 : защищена 05.02.2002 / Тарапанов Александр Сергеевич. -Брянск, 2002. 20 с.

86. Узилевский Г.Я., Начала эргономической семиотики: монография. Текст. / Г.Я. Узилевский Орёл: издательство ОРАГС, 2000. — 408 с. — список лит.: 727 назв. ISBN 5-93179-008-Х

87. Уокенбах Джон, Excel 2003. Библия пользователя.: Пер. с англ. Текст. / Джон Уокенбах М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 768 е.: ил. — Парал. тит. англ. ISBN 5-8459-0696-2 (рус.)

88. Хандожко A.B., Особенности проектирования металлорежущего инструмента с учётом качества обработанных поверхностей Текст. : автореферат дис. . д.т.н. : 05.03.01 / Хандожко A.B. Брянск, 2002 г.

89. Хоар Ч., Взаимодействующие последовательные процессы Текст. Пер. с англ. / Ч. Хоар М.: Мир, 1989. - 264 е., ил. ISBN 5-03-001043-2 (рус.), ISBN 0-13153271-5 (англ.)

90. Холин М., SolidWorks-Russia представляет SWR-PDM 3.0 Электронный ресурс. / Михаил Холин, Дмитрий Лисеев, Евгений Шустров // Журнал «САПР и графика» № 9 / 2006 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=16687&iid=772

91. Цветков В.Д., Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов Текст. / В.Д. Цветков Минск: «Наука и техника», 1980. - 264 е., с ил.

92. Чижов A.B., Графический редактор с интерактивным заданием геометрических соотношений Текст. / Чижов A.B., Гордиенко А.П. // Вестник компьютерных и информационных технологий.- 2005.- № 9.- С. 2 -8.

93. Шалумов А.С., Введение в CALS-технологии: Учебное пособие. Текст. / Шалу-мов А.С., Никишкин С.И., Носков В.Н. Ковров: КГТА, 2002. - 137 с.

94. Шачнев С.Ю., Взаимодействие САПР CATIA, Pro/ENGINEER и ADEM в сквозном цикле создания изделия. Часть 1. Электронный ресурс. / С.Ю. Шачнев // Журнал «САПР и графика» №2 / 2007 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=17325&iid=800

95. Шевченко А. Н., Современный зарубежный зуборезный инструмент. / А.Н. Шевченко М.: НИИМАШ. 1976.- 57 с.

96. Ширяев Н., К вопросу о соблюдении требований ЕСКД и международных стандартов при внедрении PLM-решений в машиностроении. / Ширяев Н. // САПР и Графика, №5/2009, стр. 74-76.

97. Шлеер С., Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях: пер. с англ. Текст. / Шлеер С., Меллор С. Киев : «Диалектика», 1993. - 240 е.: ил. ISBN 0-13-629940-7 (англ), ISBN 5-7707-5541-5 (рус.)

98. Элементы дискретной математики. Курс лекций. Электронный ресурс. // М.:2004. Под. ред. Показеева В.В. Режим доступа: http:// vuz.exponenta.ru/ PDF/MAMI/ diskr/setsdis.html

99. Энгельке У .Д., Как интегрировать САПР и АСТПП: Управление и технология Текст. / Энгельке У.Д., Пер. с англ. В. В. Мартынюка, Д. Е. Веденеева; под ред. Д. А. Корягина. М. Машиностроение, 1990. - 320 е.: ил. ISBN 5-217-00977-2

100. Эндерле Г., Программные средства машинной графики. Международный стандарт GKS: Пер. с англ. Текст. / Г. Эндерле, К. Кэнси, Г. Пфафф. М.: Радио и связь, 1988. - 480 е.: ил. ISBN 5-256-00168-Х.

101. Якобсон А., Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. Текст. / Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. СПб.: Питер, 2002.496 с.

102. Brackett J. Software Requirements Электронный ресурс. / John W. Brackett // Boston University, 1990 Режим доступа: ftp://ftp.sei.cmu.edu/pub/education/cml9.ps

103. Cernosek G., The Value of Modeling Электронный ресурс. / Gary Cernosek, Eric Naiburg // IBM Software Group, 2004 © Режим доступа: http:// www.ibm.com/ de-veloperworks/ rational/ library/6007.html

104. Coutaz J., Agent-Based Architecture Modelling for Interactive Systems Электронный ресурс. / Coutaz J., Nigay L., Salber D. // LGI-IMAG Режим доступа: http:// citeseer.ist.psu.edu/ 51485.html

105. E. John, The GOMS Family of User Interface Analysis Techniques: Comparison and Contrast Текст. / John Bonnie E., David Kieras E. // ACM transactions on HumanComputer Interaction, Vol. 3, No. 4, December 1996, P.320-351

106. Eliot J., Working with persistent objects: to swizzle or not to swizzle. Электронный ресурс. / Eliot J., Moss В. // Режим доступа: http://historical.ncstrl.org/tr/ps/umasscs/UM-CS-1990-038.ps

107. Gardner Т., Combine patterns and modeling to implement architecture-driven development Электронный ресурс. / Dr. Tracy Gardner, Larry Yusuf // Режим доступа: http://www.ibm.com/developerworks/library/ar-mdd2/

108. Greene R., OODBMS Architectures: An examination of implementations Электронный ресурс. / Robert Greene // Versant Corporation, 2006 Режим доступа: http:// www.odbms.org/ download/ 028.01%20Greene%2000DBMS%20Architectures%20September%202006.PDF

109. Hoare C., Mathematical models for computing science Электронный ресурс. / C.A.R. Hoare // 1994 г. Режим доступа: http:// citeseer.ist.psu.edu/ 54781.html

110. IEEE Std 830-1998 (Revision of IEEE Std 830-1993) IEEE Recommended Practice for Software Requirements Specifications

111. Introduction to Standard Data Access Interface (SDAI) Электронный ресурс. // STEP Tools, Inc. 2009 — Режим доступа: http:// www.steptools.com/ library/ stan-dard/sdai.html

112. ISO 10303-1:1994 Industrial automation systems and integration Product data representation and exchange - Overview and Fundamental Principles, International Standard, ISO TC184/SC4, 1994.

113. ISO 9241: Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) Part 16: Direct-manipulation dialogues

114. Jacobson Ivar, Object-Oriented Software Engineering: A Use Case Driven Approach Текст. / Ivar Jacobson «Addison-Wesley», 1994 (Addison-Wesley Object Technology Series)

115. Karsten L., Model-based Automated Analysis for the development of Dependable Interactive systems Электронный ресурс. // University of York, 2000 г., Режим доступа: http://citeseer.ist.psu.edu/ loerOOmodelbased.html

116. Logrippo L., An Introduction to LOTOS: Learning by Examples Электронный ресурс. / L. Logrippo, M. Faci, M. Haj-Hussein // Режим доступа: ftp:// ftp.inrialpes.fr /pub /vasy /publications /others /Logrippo-Faci-Haj-Hussein-92.pdf

117. Nielsen J., A Layered Interaction Analysis of Direct Manipulation Электронный ресурс. / Jakob Nielsen // 1992 г. — Режим доступа: http:// www.useit.com/ papers/ di-rectmanipulation.html

118. Nigay L., Building user interfaces: Organizing software agents. Текст. / Nigay L., Coutaz J. // In Proc. ESPRIT'91 Conference (1991), pp. 707-719.

119. Paradise V., Какую систему симуляции обработки вы применяете? Электронный ресурс. / Vynce Paradise // Журнал «CAD/CAM/CAE Observer» № 3 (39) / 2008 -Режим доступа: http:// www.cadcamcae.lv/ hot/ NXCAMn39p51 .pdf

120. Rombach D., Software Specifications: A Framework Электронный ресурс. / H. Dieter Rombach // University of Maryland, 1990 Режим доступа: ftp:// ftp.sei.cmu.edu /pub/education/ cml l.pdf

121. Schooten В., Modelling Interaction in Virtual Environments using Process Algebra Электронный ресурс. / Boris van Schooten, Olaf Donk, Job Zwiers // University of Twente, 1999 Режим доступа: http:// old-www.cwi.nl/ projects/ uwish/ papers/ schooten.pdf

122. Shneiderman В., The future of interactive systems and the emergence of direct manipulation. Текст. / В. Shneiderman // Behaviour and Information Technology, № 1 / 1982, pp. 237-256.

123. Stirewalt K., Automatic generation an interactive system from declarative models Электронный ресурс. / R.E. Kurt Stirewalt // Режим доступа: http:// cite-seer.ist.psu.edu/ 495002.html

124. T-FLEX CAD: пользователи работают, конкуренты отдыхают Электронный ресурс. / Журнал «САПР и графика» №1/2007 Режим доступа: http:// www.sapr.ru/ article.aspx?id=17173&iid=793

125. The Object Data Standard: ODMG 3.0. Текст. / Edited by R.G.G. Cattel, Douglas K. Barry. Morgan Kauffmann Publishers, 2000

126. The UIMS Workshop Tool Developers: A Metamodel for the Runtime Architecture of An Interactive System. Текст. // SIGCHI Bulletin, №24/1, pp. 32-37 (January 1992)

127. User interface languages: A survey of existing methods Электронный ресурс. / Gregory Adowd [и др.] // Oxford University Computing Laboratory, 1989 Режим доступа: http://citeseer.ist.psu.edu/ 120204.htm