李計(jì)良，王守仁，王瑞國，翟永真

（1.山東開泰集團(tuán)有限公司，山東鄒平 256217；2.濟(jì)南大學(xué)，山東濟(jì)南 250022）

0 引言

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，鋼材是不可或缺的必備物質(zhì)，尤其在建筑、機(jī)械、集裝箱、船舶、鑄造、汽車等制造業(yè)中更是占著舉足輕重的地位。中國工業(yè)腐蝕技術(shù)協(xié)會(huì)根據(jù)國內(nèi)外調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，因腐蝕造成的損失約占一個(gè)國家當(dāng)年GDP的3%～5%。據(jù)此估算，2011年我國腐蝕損失約為2萬億元[1]，而拋丸除銹清理技術(shù)是目前主要的鋼材表面保護(hù)有效手段。

多年來隨著拋丸清理設(shè)備的需求增加，拋噴丸技術(shù)與裝備日臻完善，性能不斷提高，應(yīng)用范圍從單純的鑄造業(yè)的表面清理擴(kuò)大到冶金礦山、機(jī)械制造、汽車拖拉機(jī)、兵器制造、輕紡機(jī)械、船舶車輛、航空宇航等不同行業(yè)，其工藝范圍亦從鑄鍛件的表面清理擴(kuò)展到金屬結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)化、表面加工、拋噴丸成形等不同的領(lǐng)域[2]。隨著拋丸工藝的廣泛應(yīng)用，至今世界上已經(jīng)發(fā)展了適應(yīng)各種不同工藝要求的拋丸設(shè)備上千種規(guī)格品種，促進(jìn)了拋丸工藝的應(yīng)用。但是各行各業(yè)對(duì)本行業(yè)的拋丸技術(shù)與裝備都有自己行業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，不利于拋丸行業(yè)的規(guī)范化、規(guī)?；l(fā)展，同時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的70%以上的行為活動(dòng)是非幾何的，發(fā)生在概念設(shè)計(jì)階段，如需求分析、功能分解、資料搜集、方案尋求等[3]，而CAD以幾何建模技術(shù)為核心，對(duì)概念設(shè)計(jì)和早期設(shè)計(jì)卻不能提供很好的支持。概念設(shè)計(jì)階段，在面對(duì)高度的不確定性和含糊的概念和大量的非幾何信息時(shí)，傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)只能取決于設(shè)計(jì)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，而這一階段設(shè)計(jì)師60%～70%的時(shí)間又花費(fèi)在了查找信息及處理信息上，這些信息很大一部分是相互獨(dú)立、難以集成的，同時(shí)企業(yè)中人員的流動(dòng)與更新更造成了巨大的知識(shí)流失。因此需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)拋丸機(jī)選型和拋丸工藝的形成完整方案，解決整個(gè)行業(yè)以及企業(yè)拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)和拋丸工藝種類繁多，數(shù)據(jù)檢索困難、數(shù)據(jù)缺乏安全性，數(shù)據(jù)無法共享，人員流失帶來的知識(shí)遺失等問題。

隨著B/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)以及Internet技術(shù)的發(fā)展，基于B/S架構(gòu)式的拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)和拋丸工藝網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)必將成為最高效的一種方法。B/S架構(gòu)與C/S相比較有更強(qiáng)的事務(wù)處理能力，不需在客戶機(jī)上安裝系統(tǒng)所特有的客戶端軟件，操作簡單、管理方便，不僅適用于局域網(wǎng)也適用于廣域網(wǎng)。將它與產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合，研究一種高效率的基于B/S架構(gòu)與數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)的系列拋丸機(jī)結(jié)構(gòu)和拋丸工藝網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不僅具有可行性，而且還可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用于整個(gè)行業(yè)相關(guān)單位其他機(jī)械設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，具有十分重要的意義。

1 拋丸機(jī)構(gòu)成及應(yīng)用

1.1 拋丸清理設(shè)備分類

傳統(tǒng)清理分類按清理過程是否接觸水等液體可分為干法清理（如拋噴丸清理等）和濕法清理（如電化學(xué)清理等）。按工作原理可分為摩擦式（如普通滾筒清理機(jī))、彈丸沖擊式(如拋丸、噴丸清理設(shè)備)和液壓沖擊式（如電液壓清砂設(shè)備等）；按作業(yè)方式可分為間歇式和連續(xù)式；按適用范圍可分為通用清理設(shè)備和專用清理機(jī)（如曲軸拋丸清理機(jī)）；根據(jù)工件形狀及尺寸特點(diǎn)，可將其分為滾筒式、履帶式、轉(zhuǎn)臺(tái)式、臺(tái)車式、吊鉤式、吊鏈?zhǔn)?、吊鏈轉(zhuǎn)盤式、搖床式、機(jī)械手式、鼠籠式、輥道輸送式和組合式等(見圖1)。

圖1 拋丸清理設(shè)備分類

1.2 拋丸機(jī)的構(gòu)成

拋丸清理設(shè)備是目前國內(nèi)外清理鑄件的主要設(shè)備。其組成一般包括拋丸器、工件輸送系統(tǒng)、彈丸循環(huán)系統(tǒng)、清理室、除塵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分[4]。拋丸器是關(guān)鍵部件，性能好壞直接影響設(shè)備效率和維修工作量，因此，選用時(shí)，必須了解所配用拋丸器的主要性能參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式。拋丸器（見圖2）又由進(jìn)丸管、分丸輪、定向套、連動(dòng)盤、葉片、主軸及軸承座、電動(dòng)機(jī)、護(hù)罩及防護(hù)板等零件組成。

圖2 拋丸器傳動(dòng)形式

1.3 拋丸清理設(shè)備的特點(diǎn)及適用范圍

多年來拋丸技術(shù)與裝備日臻完善，性能不斷提高，應(yīng)用范圍從單純的鑄造業(yè)的表面清理擴(kuò)大到集裝箱、機(jī)車、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、輕紡機(jī)械、汽車、兵器制造、船舶車輛、航天航空等不同行業(yè)，其工藝范圍亦從鑄鍛件的表面清理擴(kuò)展到金屬結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)化、表面加工、拋噴丸成形等不同的領(lǐng)域。

2 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

通過對(duì)拋丸機(jī)分類、結(jié)構(gòu)、選型原則、應(yīng)用范圍、工藝原理進(jìn)行綜合分析，結(jié)合本平臺(tái)為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，因此采用系統(tǒng)采用Web流行的Browser/Server網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)三層體系架構(gòu)[5]（見圖3）。建立以拋丸機(jī)分類為一級(jí)目錄，結(jié)構(gòu)為二級(jí)目錄，原理、技術(shù)參數(shù)、選型、應(yīng)用范圍為三級(jí)目錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并兼具安全訪問、信息交流等功能的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)客戶端通過瀏覽器訪問表示層，顯示用戶界面；Web服務(wù)器負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯處理，并且實(shí)現(xiàn)與客戶端、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的交互；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器負(fù)責(zé)管理靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)體系。

圖3 B/S平臺(tái)的三層結(jié)構(gòu)

3 平臺(tái)主要功能模塊

（1）系統(tǒng)管理模塊：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)使用用戶賬號(hào)登錄、查詢、維護(hù)和權(quán)限管理，數(shù)據(jù)的初始化、備份管理以及系統(tǒng)賬號(hào)的訪問記錄登記功能；

（2）系列拋丸機(jī)選型模塊：主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝的信息編輯及產(chǎn)品查詢選型功能；

（3）系列拋丸機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊：主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等文檔管理和查詢；

（4）圖紙管理模塊：主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及工藝的設(shè)計(jì)圖紙文件管理和查詢；

（5）在線交流管理：主要實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)賬號(hào)之間的信息溝通與交流。

主要功能模塊關(guān)系見圖4，平臺(tái)的登錄界面、根據(jù)產(chǎn)品系列查詢產(chǎn)品、根據(jù)應(yīng)用工件查詢界面和產(chǎn)品技術(shù)資料查詢見圖5、6、7。

4 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

平臺(tái)使用軟件開發(fā)工具SQL server進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目的是為了完成拋丸機(jī)信息的輸入、編輯、選型查詢等要求。根據(jù)主要功能模塊及相關(guān)信息的處理，我們將文件的所有信息進(jìn)行分類，劃分到系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)表中（見圖8），每張數(shù)據(jù)表就是一類數(shù)據(jù)實(shí)體的屬性集，如技術(shù)人員數(shù)據(jù)表（見表1）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)表（見表2）。數(shù)據(jù)表間的關(guān)系就是不同類型數(shù)據(jù)實(shí)體關(guān)系的描述。

圖4 系統(tǒng)功能模塊

圖5 根據(jù)產(chǎn)品系列查詢產(chǎn)品

圖6 根據(jù)清理工件查詢產(chǎn)品

圖7 產(chǎn)品圖紙查詢界面

5 平臺(tái)開發(fā)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)

圖8 平臺(tái)數(shù)據(jù)庫部分表

表1 技術(shù)人員數(shù)據(jù)表

表2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

平臺(tái)開發(fā)采用基于c#語言的Framework.net 2.0構(gòu)架和Microsoft Visual Studio 2005開發(fā)平臺(tái)、IIS Web服務(wù)器以及CSS等技術(shù)，數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MS SQL Server 2005，采用Framework2.0的ADO.NET進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的鏈接。

6 平臺(tái)開發(fā)中的關(guān)鍵問題

（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的報(bào)表格式，它是定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的技術(shù)文件。每個(gè)拋丸機(jī)產(chǎn)品都是由一個(gè)系列的大部件組成，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的根節(jié)點(diǎn)是某個(gè)產(chǎn)品系列，根節(jié)點(diǎn)下面的子樹是一系列的大部件。大部件下面是具體的結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件最下面是零件，它是沒有子樹的葉子節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成一種遞歸的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖9所示。

圖9 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹

（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹生成

使用Net框架中的TreeView控件來顯示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的樹形結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中的產(chǎn)品與大部件、產(chǎn)品與零件、部件與部件、部件與零件，通過父項(xiàng)ID和子項(xiàng)ID形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)，根據(jù)產(chǎn)品組成的父項(xiàng)ID和子項(xiàng)ID采用遞歸算法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)樹。遞歸函數(shù)代碼如下：

7 結(jié)論

本文從設(shè)備特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面，對(duì)該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)做了分析，并結(jié)合系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)庫情況做了詳細(xì)的描述。由于本系統(tǒng)根據(jù)拋丸機(jī)行業(yè)特點(diǎn)及應(yīng)用范圍的一般規(guī)程開發(fā)，所以具有較高的實(shí)用性。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中充分考慮了程序的邏輯結(jié)構(gòu)，避免了運(yùn)行結(jié)果的二義性或多義性，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方面保證了數(shù)據(jù)的完整性，并經(jīng)過嚴(yán)格的測試，是一個(gè)比較穩(wěn)定的應(yīng)用系統(tǒng)，滿足了低成本，高效率，以及可擴(kuò)展性的需求。

[1]郁紅.綠色防腐大有作為[J].化工管理,2012(5):33.

[2]吳壽喜,王德志,盧軍,等.中國拋噴丸技術(shù)與裝備現(xiàn)狀分析[J].中國鑄造裝備與技術(shù),2009(6):6.

[3]鄧乾旺,于德介.基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)原型的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2003(5):39-4l.

[4]王守仁,王瑞國.拋(噴)丸清理工藝與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012:243.

[5]王進(jìn).B/S模式下的三層架構(gòu)模式[J].軟件導(dǎo)刊,2011.3(10):30-31.