Разработка программного обеспечения 'Расчет стыкового паяного соединения'
Содержание
Введение
1. Анализ предложенной
области
1.1 Применение стыкового
паяного соединения
1.2 Программные средства
1.3 Общее описание языков
программирования
1.4 Язык программирования
C#
1.5 Windows Forms
2. Задачи проектирования
программной систем
3. Проектирование
3.1 Проектировочная
архитектура
3.2 Проектирование
интерфейса
3.2.1 Создание главной
формы приложения
4. Реализация
4.1 Кодирование главной
формы программы
5. Тестирование
Заключение
Список литературы
Приложение А
Введение
Для решения простейших задач программирования необходимо знать средства и
возможности конкретного языка программирования. По мере усложнения задач знание
свойств языка, оставаясь необходимым, уже не является фактором, определяющим
успех проектирования программы. На первый план выдвигаются знание и умение
конструировать логику вычислительного процесса в целом, а не отдельных его
шагов. Определяющими здесь становятся вопросы методологии и технологии
программирования. По мере повышения мощности компьютеров и развития средств и
методологии программирования росла и сложность решаемых на компьютерах задач,
что привело к повышенному вниманию к технологии программирования. Резкое
удешевление стоимости компьютеров и, в особенности, стоимости хранения
информации на компьютерных носителях привело к широкому внедрению компьютеров
практически во все сферы человеческой деятельности, что существенно изменило
направленность технологии программирования. Человеческий фактор стал играть в
ней решающую роль. Сформировалось достаточно глубокое понятие качества
программных продуктов (ПП), причем предпочтение стало отдаваться не столько
эффективности ПП, сколько удобству работы с ним для пользователей (не говоря
уже о его надежности). Компьютерная техника из средства решения отдельных задач
все более превращается в средство информационного моделирования реального и
мыслимого мира, способное просто отвечать людям на интересующие их вопросы.
Актуальность темы данного курсового проекта
заключается в том, что в наше время все больше и больше возникает потребность в
решении прикладных программ, и этот проект является очень важным, так как он
помогает закрепить навыки составления программ на языке высокого уровня С# в Visual Studio.Net
2010.
Целью данного проекта является разработка алгоритма и
программы «Расчет стыкового паяного соединения».
1.
Анализ предложенной области
Стыковые паяные соединения - выдерживают большие
нагрузки при растяжении, но применение их ограничивается из-за трудности сборки
деталей под пайку и обеспечения условий формирования шва. Кроме того, они хуже
работают на изгиб. Его в основном применяют тогда, когда изготовление деталей
из целого куска по каким-либо причинам нежелательно и от паяного соединения не
требуется большой прочности.
1.1 Применение стыкового паяного соединения
Специфика сборочных единиц, соединяемых пайкой, состоит в том, что при
пайке заполнение зазора между соединяемыми деталями происходит без плавления
основного материала. Паяное соединение образуется за счёт микросвязей между
материалом детали и присадочным материалом, называемым припоем. Температура
плавления припоя ниже температуры плавления материала соединяемых деталей,
поэтому последний остаётся твёрдым. При пайке расплавленный припой растекается
по нагретым поверхностям деталей в месте соединения и после остывания образует
паяный шов. Чем тоньше слой припоя - тем соединение прочнее.
Используются разнообразные по свойствам оловянно-свинцовые,
медно-цинковые, серебряно-медные припои различных марок. Приведём примеры их
обозначений:
· Припой ПОС-10 ГОСТ 1499-70 -плавится при температурах
268…299°;
· Припой марки ПОС-40 - при 183…238°, содержат олово и свинец;
· Припой ПСр-70 ГОСТ 19738-74 - плавится при температурах
715…740°, содержит серебро и медь;
· Припой ПМЦ-54 ГОСТ 1534-42 - плавится при температурах около
860°, содержит медь и цинк.
Одним из важнейших элементов процесса пайки является подготовка
поверхности. Для очистки поверхностей применяют напильники, наждачную шкурку и
т.д., обеспечивая шероховатость поверхности не выше Ra 6,3 мкм. Перед пайкой
поверхности очищают от жира и посторонних частиц.
Правила применения условных изображений и обозначений неразъемных
соединений изложены в ГОСТ 2.313-82 «Условные изображения и обозначения
неразъёмных соединений» (разд. 2).
Знак пайки выполняется на линии-выноске в виде дуги, повернутой
выпуклостью к изображению шва.
Паяные соединения должны обеспечивать достаточную жесткость. Для
равнопрочности конструкции паяные швы не должны располагаться в местах
переходов. Сечения соединяемых элементов должны быть по возможности
одинаковыми.
Прочность паяного изделия зависит от площади соединения и взаимной
подгонки соединяемых деталей. Поэтому поверхности спаиваемых деталей перед
паянием соответствующим образом обрабатывают, подгоняют друг к другу и
тщательно очищают от загрязнений. Жидкий припой лучше всего пристает к чистым,
не окисленным и не загрязненным маслами или другими веществами поверхностям
деталей. Наиболее пригодна для паяния шероховатая (взрыхленная) поверхность
деталей, т. с. такая, какая получается после механической обработки деталей на
металлорежущих станках путем точения, фрезерования и т. д. При паянии
заполнение зазоров расплавленным припоем происходит под действием капиллярных
сил, величина которых зависит от шероховатости и чистоты поверхности спаиваемых
деталей. Припои очень плохо пристают к полированным поверхностям, так как в
этом случае они с трудом соединяются с основным металлом. Нельзя оставлять на
поверхности спаиваемых деталей следов смазочных масел, так как при высокой
температуре паяния они образуют на поверхности коксовую пленку, затрудняющую
паяние.
Поверхность деталей перед паянием обычно обрабатывают до чистоты 4-6-го
классов. Более чистая обработка ухудшает смачиваемость припоем поверхности
деталей.
Наиболее распространенными видами паяных соединений являются: стыковое,
внахлестку, с косым срезом (в ус), муфтовое, торцовое, донное фальцевое.
При подготовке к пайке любой разновидности соединений важным является
способ фиксации собираемых деталей. Простейшую фиксацию собираемых деталей
осуществляют прижимами, струбцинами и винтовыми приспособлениями. В серийном и
массовом производстве для фиксации деталей применяют передвижное
приспособление, которое позволяет точно ориентировать детали в пространстве, а
также точно выдерживать заданные зазоры
Одним из важнейших элементов технологического процесса пайки является
подготовка поверхностей под пайку. Для очистки поверхностей применяют зачистку
напильниками, металлическими щетками, шлифовальными кругами, наждачной шкуркой
и т. д.
Детали, подвергнутые обработке резанием (всухую), паяют без
дополнительной зачистки. Если при механической обработке применяются эмульсия
или масло, то их перед пайкой удаляют. После механической зачистки или
механической обработки детали подвергают обезжириванию в ацетоне, бензине и
других веществах.
В условиях массового производства обезжиривание производят в парах
органических растворителей (дихлорэтане, трихлорэтилене и др.) или в горячих
щелочных растворах при температуре 70-80° С.
Довольно часто обезжиривание деталей производят в электрических ваннах
(электрохимическое обезжиривание). Кроме этого, детали обезжиривают также в
специальных ваннах при помощи ультразвука на установках УМГ-2, УЗВ-15, УЗВ-16,
УЗВ-17, УЗВ-18, УЗА-1, УЗА-2.
.2 Программные средства
Программные
средства, используемые при разработке программ делятся на системные и
инструментальные. В системном обеспечении основными являются операционные
системы, инструментальные средства и технологии Windows
<#"600479.files/image001.gif">
Рис.
1. Пример машинного кода и представления его на ассемблере.
Трансляторы
делятся на:
Компиляторы
- превращают текст программы в машинный код, который можно сохранить и затем
использовать уже без компилятора (примером являются исполняемые файлы с
расширением *. exe).
Интерпретаторы
- превращают часть программы в машинный код, выполняют и после этого переходят
к следующей части. При этом каждый раз при выполнении программы используется
интерпретатор.
Примером
языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на
конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса
программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью
переписать. Определенные различия имеются и в синтаксисе программ под разные
компиляторы. Правда, центральные процессоры для компьютеров фирм AMD и Intel
практически совместимы и отличаются лишь некоторыми специфическими командами. А
вот специализированные процессоры для других устройств, например, видеокарт,
телефонов содержат существенные различия.
Преимущества
С
помощью языков низкого уровня создаются эффективные и компактные программы,
поскольку разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора.
Недостатки
Программист,
работающий с языками низкого уровня, должен быть высокой квалификации, хорошо
понимать устройство микропроцессорной системы, для которой создается программа.
Так, если программа создается для компьютера, нужно знать устройство компьютера
и, особенно, устройство и особенности работы его процессора.
Результирующая
программа не может быть перенесена на компьютер или устройство с другим типом
процессора.
Значительное
время разработки больших и сложных программ.
Языки
низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных
программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием,
программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими
требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого
доступа к аппаратным ресурсам.
Ассемблер
- язык низкого уровня, что широко применяется до сих пор.
1.4 Язык программирования C#
# (произносится си шарп) - объектно-ориентированный язык
программирования. Разработан в 1998-2001 годах группой инженеров под
руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как язык разработки
приложений для платформы Microsoft.NET Framework и впоследствии был
стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.C# относится к семье языков с
C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык
имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в
том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты,
события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с
поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML. Переняв
многое от своих предшественников - языков C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk
- С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели,
зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем,
например, C# не поддерживает множественное наследование классов (в отличие от
C++).# разрабатывался как язык программирования прикладного уровня для CLR и,
как таковой, зависит, прежде всего, от возможностей самой CLR. Это касается,
прежде всего, системы типов C#, которая отражает BCL. Присутствие или
отсутствие тех или иных выразительных особенностей языка диктуется тем, может
ли конкретная языковая особенность быть транслирована в соответствующие
конструкции CLR. Так, с развитием CLR от версии 1.1 к 2.0 значительно
обогатился и сам C#; подобного взаимодействия следует ожидать и в дальнейшем.
(Однако эта закономерность была нарушена с выходом C# 3.0, представляющего
собой расширения языка, не опирающиеся на расширения платформы.NET.) CLR предоставляет
C#, как и всем другим.NET-ориентированным языкам, многие возможности, которых
лишены «классические» языки программирования. Например, сборка мусора не
реализована в самом C#, а производится CLR для программ, написанных на C# точно
так же, как это делается для программ на VB.NET, J# и др.
.5 Windows Forms
Windows
Forms - название интерфейса программирования приложений
<#"600479.files/image002.gif">
|
Напряжение растяжения
соединения
|
|
|
Минимальная толщина детали
|
|
3. Проектирование
Проектирование
программного обеспечения - процесс создания проекта программного обеспечения
(ПО), а также дисциплина, изучающая методы проектирования
<#"600479.files/image005.gif">
Рис. 2. Обозреватель решений
3.2 Проектирование интерфейса
Интерфейс (от англ. interface - поверхность раздела, перегородка) -
совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.
3.2.1 Создание главной формы приложения
1. Первым этапом создаём главную форму. Для этого запустим приложение Microsoft Visual Studio и сделаем следующие действия: Файл - Создать - Проект
- Приложение Windows Form. После выполнения этой команды на рабочей области
появляется новая форма Windows,
она изображена на рисунке 3.
Рис. 3. Новая форма Windows
. После создания новой формы мы должны изменить её параметры, такие как
размер, цвет, имя формы и многое другое. Для этого щёлкаем правой кнопкой мыши
на форме и в контекстном меню находим строчку Свойства, заходим в них и меняем
все нужные параметры.
. Следующим действием нужно добавить на форму различные элементы, такие
как кнопки, картинки (если есть необходимость в этом) текст боксы и другие элементы
(по необходимости). Чтобы добавить элементы мы должны перейти на вкладку
“Панель элементов”, которая находиться слева (по умолчанию). Панель элементов
показана на рисунке 4.
Рис. 4. Панель элементов
. Добавляем на форму элементы кнопка(button),которая находится на вкладке “Стандартные элементы
управления ”, находящуюся там же и добавляем строку меню(Menu Strip), которая находится на вкладке “ Меню и панели
инструментов ”, также добавляем поля ввода и вывода данных. Главная форма
представлена на рисунке 5, а меню на рисунке 6.
Рис. 5. Главная форма
Так же на главной форме располагается компонент Menu Strip
Рис. 6. Menu Strip
Все поля для ввода значений и вывода информации располагаются на
отдельных формах, рисунок 7 и рисунок 8.
Рис. 7 Расчет допустимого напряжения
Рис. 8 Расчет напряжения растяжения соединения и минимальной толщины
детали
алгоритм программа кодирование шов
4. Реализация
На данном этапе будет рассмотрено кодирование приложения для расчёта
углового сварного шва.
4.1 Кодирование главной формы программы
.Первым действием закодируем строку меню (Menu Strip). Вкладка Файл имеет строку Выход, которая служит за
завершения работы приложения:
private void выходToolStripMenuItem_Click(object
sender, EventArgs e)
{
Close();
}
. Далее кодируем вкладку справка, имеющий строку ”О программе”. Создаём
новую форму для строки значений используемых переменных (рис. 12), на которую
добавляем различные элементы и программируем переход на эту форму:
private void справкаToolStripMenuItem1_Click(object
sender, EventArgs e)
{a = new AboutBox1();.Show();
}
Рис. 9. О программе
Аналогичные действия производим со строками Расчет допустимого соединения
и Расчет напряжения растяжения соединения и минимальной толщины детали.
. Следующим шагом требуется закодировать действия на нажатие кнопок
using
System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Text;System.Windows.Forms;
WindowsFormsApplication1
{partial class Form2: Form
{Form2()
{();
}
void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
{.Text = "";(textBox3.Text ==" " ||
textBox2.Text ==" " )
{.Show("Ошибка! Использовались пустые значения!");
return;
}S, K, Q;= Convert.ToDouble(textBox3.Text);=
Convert.ToDouble(textBox2.Text); (S <
0 || K< 0)
{
MessageBox.Show("Ошибка! Использовались отрицательные значения!");
}= S / K;
textBox4.Text = Convert.ToString(Q);
}
{.Show("Неверно введены данные!");
}
}
}
}
5. Тестирование
Тестирование применяется для определения соответствия предмета испытания
заданным спецификациям. В задачи тестирования не входит определение причин
несоответствия заданным требованиям (спецификациям). Тестирование - один из
разделов диагностики.
Тестирование применяется в технике, медицине, психиатрии, образовании для
определения пригодности объекта тестирования для выполнения тех или иных
функций. Качество тестирования и достоверность его результатов в значительной
степени зависит от тестировщика.
Существующие на сегодняшний день методы тестирования ПО не позволяют
однозначно и полностью выявить все дефекты и установить корректность
функционирования анализируемой программы, поэтому все существующие методы
тестирования действуют в рамках формального процесса проверки исследуемого или
разрабатываемого ПО.
Такой
процесс формальной проверки, или верификации <#"600479.files/image013.gif">
Рис.
10. Результат расчета допустимого напряжения
Рис.
11. Результат расчета напряжения растяжения соединения
Рис.
12. Результат расчета минимальной толщины детали
Далее
протестируем ошибки при вводе данных, для начала введем символ, рис. 13.
Рис.
13 Тестирование на ввод символа.
Затем
протестируем ввод отрицательного значения, рис. 14.
А
далее оставим одно из полей пустым, рис. 15.
Рис.
15. Тестирование на ввод пустых значений
С
расчетом на второй форме выполняем аналогичные действия.
Теперь
тестируем вызов окна «О программе» рис. 16.
Рис.
16. Вызов окна «О программе»
В
результате тестирования были выявлены и устранены все ошибки, программа не
давала сбоев, из чего можно сделать вывод, что программа работает корректно.
Заключение
C# - это ещё совсем новый язык программирования, созданный для работы на
платформе.NET. Сам язык C# очень прост в своём использовании, а так же код
программы легко редактировать. Как мне кажется язык программирования C# это
язык будущего т.к. этот язык пересекается с такими языками как C++ и Java,
причём не уступает им в функциональности и производительности.
Проведенный анализ теоретических материалов, и полученные на практических
занятиях навыки работы с Windows-приложениями
на языке высокого уровня C#,
позволили мне создать программное средство «Расчёт скошенного сварного шва».
В ходе выполнения данного курсового проекта мною были закреплены на
практике навыки в работе с Windows.NET приложениями.
Список литературы
1. Агуров П. C#. Разработка компонентов в MS Visual
Studio 2005/2008. - СПб.: БХВ-петербург, 2008. - 480с
. Брайан Керниган, Деннис Ритчи. Язык программирования
C - Москва: Вильямс, 2006. - 304 с.
. Гейн А.Г. Основы информатики и вычислительной
техники / А.Г. Гейн. - М.: Просвещение, 1992. - 245 с.
. Могилев А.В. Информатика: учеб. пособие для вузов /
А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер; под ред. Е.К. Хеннера. - М.: Академия,
2000. - 346 с.
. Павловская Т.А. C#. Программирование на языке
высокого уровня. Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2007. - 432с
. http://ru.wikipedia.org/wiki/
Приложение А
using
System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Text;System.Windows.Forms;
WindowsFormsApplication1
{partial class Form1: Form
{Form1()
{();
}
void оПрограммеToolStripMenuItem_Click(object
sender, EventArgs e)
{a = new AboutBox1();.Show();
}
void допустимоеСоединениеToolStripMenuItem_Click(object
sender, EventArgs e)
{a = new Form2();.Show();
}
void напряжениеРастяженияСоединенияToolStripMenuItem_Click(object
sender, EventArgs e)
{a = new Form3();.Show();
}
void выходToolStripMenuItem_Click(object
sender, EventArgs e)
{();
}
}
}
System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Text;System.Windows.Forms;
WindowsFormsApplication1
{partial class Form2: Form
{Form2()
{();
}
void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
{.Text = "";(textBox2.Text == " " ||
textBox3.Text == " ")
{.Show("Ошибка! Использовались пустые значения!");
return;
}
S, K, Q;= Convert.ToDouble(textBox3.Text);=
Convert.ToDouble(textBox2.Text);(S < 0 || K< 0)
{.Show("Ошибка!
Использовались
отрицательные значения!");
}= S / K;
textBox4.Text = Convert.ToString(Q);
}
{.Show("Неверно введены данные!");
}
}
}
}
System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Text;System.Windows.Forms;
WindowsFormsApplication1
{partial class Form3: Form
{Form3()
{();
}
void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
{.Text = "";.Text = "";(textBox3.Text
==" " || textBox4.Text ==" " || textBox5.Text ==
"")
{.Show("Ошибка! Использовались пустые значения!");
return;
F, b, s,Q;= Convert.ToDouble(textBox3.Text);=
Convert.ToDouble(textBox4.Text);= Convert.ToDouble(textBox5.Text);(b < 0 ||
s< 0 || F < 0)
{.Show("Ошибка!
Использовались
отрицательные значения!");
}
Q = F / ( b * s );
textBox7.Text = Convert.ToString(Q);
}
{.Show("Неверно введены данные!");
}
}
void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
{.Text = "";(textBox3.Text ==" " ||
textBox4.Text ==" " || textBox5.Text == "")
{.Show("Ошибка! Использовались пустые значения!");
return;
}F, b, smin, Q;= Convert.ToDouble(textBox3.Text);=
Convert.ToDouble(textBox4.Text);= Convert.ToDouble(textBox7.Text);(b < 0 ||
Q< 0 || F < 0)
{.Show("Ошибка!
Использовались
отрицательные значения!");
}= F / (b * Q);
textBox8.Text = Convert.ToString(smin);
}
{.Show("Неверно введены данные!");
}
}
}
}