Trabalho Final de SISTEMAS INTEGRADOS DE MANUFATURA

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1 UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - UnB FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - EME Trabalho Final de SISTEMAS INTEGRADOS DE MANUFATURA Período: 1º/2001 Desenvolvimento de Applets JAVA para aplicações em Telemanufatura Alunos: Fernando Afonso Dumont Teixeira Paulo Roberto Corrêa Dutra Professor: Alberto Álvares

2 1. Objetivos A motivação principal de alguns trabalhos finais propostos foi a criação de um centro de excelência na área de produção mecânica, para obtenção e determinação de parâmetros necessários à indústria. Esse trabalho, particularmente, tem como principais objetivos: Aprendizado em Linguagem JAVA; Desenvolvimento de um Aplicativo para Determinação do Ângulo de Cisalhamento usando o Modelo de Merchant. 2. Linguagem JAVA A linguagem JAVA resulta da busca por uma linguagem de programação que engloble todas as características da linguagem C++, com a segurança de uma linguagem do tipo SmallTalk. Portanto, podemos definir Java como: Uma linguagem de programação; Um ambiente de desenvolvimento; Um ambiente de aplicativos. Os principais objetivos para o desenvolvimento dessa linguagem são:

3 Criar uma linguagem orientada a objetos; Fornecer um ambiente interpretado; Eliminar práticas de codificação que afetem a robustez do código, como ponteiro aritmético e alocação e desalocação de memória; Permitir que os programas executem mais de um thread de atividade; Possibilitar a alteração dinâmica dos programas durante o seu tempo de execução, permitindo que eles descarreguem módulos de códigos; Viabilizar a verificação dos módulos de códigos carregados para evitar problemas de segurança. O conceito básico de uma linguagem orientada a objetos é que objeto é uma estrutura de dados (tipo de dados abstratos) encapsulada com um conjunto de rotinas chamado método, que opera nos dados. As operações nos dados podem ser desempenhadas apenas através desses métodos, comuns a todos os objetos que sejam instâncias de uma classe particular. Desse modo, a interface para objetos é bem definida, e permite que os códigos que estão implementando os métodos sejam alterados enquanto a interface permanece a mesma. A arquitetura JAVA foi desenvolvida para atingir esses objetivos através da implementação dos recursos listados abaixo: Máquina Virtual JAVA (JVM); Coleta de Lixo; Segurança do código.

4 A especificação da Máquina Virtual Java define a JVM como uma máquina imaginária que é implementada através da emulação de um software executado em uma máquina real. O código da Máquina Virtual Java está armazenada nos arquivos da.class, que contêm, cada, um código para, no máximo, uma classe pública. A especificação da Máquina Virtual Java fornece as especificações da plataforma de hardware para a qual todo código de Java está compilado. Essa especificação permite que os programas Java sejam independentes de plataforma, já que a compilação é feita para uma máquina imaginária. Cabe ao interpretador Java de cada plataforma de hardware específica, assegurar a execução do código compilado para a JVM. Applets podem ser descritos sucintamente como programas Java executados em página da Web. Para usar um applet é necessário um navegador Web capaz de interpretar Java, pois é o navegador que interpretará os bytecodes Java e exibirá seus aplicativos em um ambiente baseado na Web. Os applets diferem de um aplicativo comum na maneira que são executados. Um aplicativo é iniciado quando o método main ( ) é chamado, sendo que o ciclo de vida de um applet é bem mais complexo. Como o applet é executado no ambiente de um navegador Web, ele não é iniciado diretamente através de um comando. É necessário que se crie um arquivo HTML que informe ao navegador o que ele vai carregar e como executar. Como os applets são fragmentos de código executados na Web eles representam um perigo inerente. A maneira encontrada pelo Java para controlar isso é através da classe

5 SecurityManager que controla o acesso a praticamente todas as chamadas em nível de sistema da Máquina Virtual Java. Esse modelo de segurança é chamado sandbox. O pacote AWT contém todas as classes para a criação de interfaces com o usuário e desenho de gráficos e imagens. Um objeto que faz interface com o usuário, como um botão ou uma barra de rolagem, é chamado de componente na terminologia AWT. O AWT fornece vários componentes padrões que estão disponíveis em todas as plataformas. Um componente gera eventos quando um usuário interage com ele. Recipiente é um componente que pode conter componentes e outros recipientes. Um recipiente também pode ter um gerenciador de layouts que controla visualmente a posição de componentes em um recipiente. O primeiro código executado por um applet é código definido para sua inicialização e seu construtor. Contudo os construtores são raros nos applet. Após a conclusão do construtor, o navegador chama um método no applet denominado init( ). Esse método deve realizar uma inicialização básica do applet, e em seguida, ser concluído. Após a conclusão do init( ), o navegador chama outro método, o start(), que é utilizado para informar ao applet que ele deve ficar ativo. Ambos os métodos são executados até a conclusão e antes do applet ficar ativo. Por essa razão, não podem ser usados para programar um comportamento em andamento em um applet. Na verdade, ao contrário do método main ( ) para um simples aplicativo, não existe nenhum método que seja executado continuamente durante todo o tempo de vida do applet. Esse comportamento pode ser atingido usando-se threads.

6 3. Modelo de Merchant O modelo clássico do plano de corte de formação de cavacos é normalmente chamado de Modelo de Merchant, devido à M.E. Merchant. A intenção da análise desse modelo é prever o ângulo de usinagem, pois é sabido que se conhecermos a quantidade de material deformado e também as características do material, pode-se prever a força de corte. O Ciclo de Merchant representa todas as grandezas envolvidas no processo de usinagem: onde: - R: Força Resultante; - Fc: Força na direção do corte; - Ff: Força na direção de Avanço; - Fs: Força de Cisalhamento; - Fn: Força Normal no plano de cisalhamento; - β: Ângulo de Atrito; - φ: Ângulo de Cisalhamento; - q: Ângulo de Corte; - F e N: Forças na ferramenta. Para determinação do ângulo de Merchant, temos:

7 Fc = kao{cos(ß-q)/[sinø cos(ø+ß -q) df c dφ ka { cos( β q)[ sinφsin( φ β q)} = 2 2 sin cos ( φ + β q) 0 = 0 cosøcos(ø+ß -q) - sinøsin(ø+ß-q) = 0 cos[ø+(ø+ß-q)] = 0 Ø = 45 + q/2 - ß/2 4. Conclusão Nesse projeto realizou-se um estudo detalhado dos vários aspectos ligados à implementação de um applet. Estudou-se detalhadamente também alguns aspectos da tecnologia de fabricação, particularmente o Modelo Merchant. Seguindo as equações mostradas nesse trabalho, implementou-se com sucesso um applet para determinação do ângulo de cisalhamento baseado no Modelo de Merchant. Esse applet implementa todos os cálculos utilizando uma interface bastante simples com usuário e também realiza uma simulação gráfica do processo. Os objetivos propostos foram alcançados, sendo os resultados considerados satisfatórios. 5. Bibliografia ftp://orion/pub/telemanufacturing/kingkong.me.berkeley.edu/merchant/index.html ftp://jazz/pub/alvares/usinagem2/merchant.html ftp://jazz/pub/alvares/usinagem2/exercise1.html