基于VFP的金属热处理CAPP系统的开发工艺选择

中文题目：基于 VFP 的金属热处理 CAPP 系统的开发副 标 题：工艺选择与设计子系统的设计外文题目：T HE EXPLOITATION OF METAL HEAT TREATMENT CAPP SYSTEM BASED ON VFP-SUBSYSTEM DESIGN FOR PROCESS SELECTION AND DESIGN毕业设计（论文）共 82 页（其中：外文文献及译文 23 页） 图纸共 0 张完成日期 2010 年 6 月 答辩日期 2010 年 6 月辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书本人郑重承诺：基于 VFP 的金属热处理 CAPP 系统的开发-工艺选择与设计子系统的设计毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在 高志玉 教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。学生签名：年 月 日辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对 甄广浩 同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。指导教师签名：年 月 日摘要本文阐述了数据库技术在金属热处理 CAPP 方面的发展现状，研究了利用 Visual FoxPro 9.0 数据库软件，进行金属热处理工艺选择与设计 CAPP 系统的设计。应用该系统可以快速的查询金属热处理数据，并且可以根据系统用户的技术要求，生成金属热处理工艺卡片。生成的工艺卡永久保存于数据库中，并且可以方便的进行检索、修改和打印等操作。将本设计所开发的系统应用于汽车、加工机床等需要大量使用热处理零部件的领域，会大大提高其生产效率，给企业带来新的增长率。应用于高等教育领域，不但可以丰富高等教育的课堂，而且使学生更易于接受和掌握金属热处理工艺选择与设计的知识，满足高校教学的要求。关键词：VFP；数据库；CAPP ；热处理；工艺选择与设计AbstractThis paper describes the development of database technology in the areas of metal heat treatment, research using Visual FoxPro 9.0 database software design the system of process selection and design for metal heat treatment. Through the use of it, can query the data of metal heat treatment very quickly, and according to the technical requirements of system users generate the metal heat treatment process card. It will be stored in the database permanently. We can retrieve, modify and print it through a simple operation.If the system used in a field which required use the number of parts of heat treatment, such as automotive, machine tool. It will enhance the efficiency of their production and to bring new business growth. If it used in higher education, not only enriches the classroom, but also enable students to more easily acceptable the knowledge of metal heat treatment process selection and design. Meet the teaching requirements.Key words: VFP; Database; CAPP; Heat treatment; Process selection and design目 录前言 .11 VISUAL FOXPRO 9.0 与数据库技术简介 .22 CAPP 技术的发展 .33 数据库技术在金属热处理 CAPP 方面的应用与发展 .43.1 应用与发展现状 .43.2 本课题目的及意义 .44 需求分析 .64.1 用户调查 .64.2 数据与数据处理需求分析 .64.2.1 数据需求分析 .64.2.2 数据处理需求分析 .84.2.3 数据字典 .94.3 确定目标系统功能 .125 总体设计 .145.1 数据库概念设计 .145.1.1 概念模型 .145.1.2 关系描述 .155.2 数据库逻辑设计 .155.3 数据库物理设计 .166 详细设计 .216.1 创建系统项目及数据库 .216.1.1 创建项目 .216.1.2 创建数据库及表 .226.2 项目框架设计 .266.2.1 创建系统菜单 .266.2.2 创建主程序文件 .276.2.3 创建登录表单 .286.3 系统模块设计 .326.3.1 材料数据管理模块设计 .326.3.2 工艺卡数据管理模块设计 .347 调试、连编及发布 .477.1 系统调试 .477.2 系统连编 .477.3 系统发布 .488 结论 .49致谢 .50参考文献 .51附录 A 译文 .53附录 B 外文文献 .69前言金属材料在机械工业和交通运输业方面的使用量很大，而且品种繁多。由于每种材料都有各自的特性，因此人们总是要根据使用性能的需要，选择适当的材料，并制定成型工艺。但是，人们常常忽视了除合理选用材料和各种成型工艺外，热处理工艺对改良材料性能所发挥的不可或缺的作用 1。早期，由于各种金属材料的热处理工艺规范各不相同，工艺人员将热处理数据汇编于大量手册中，按材料种类与性能等分成多个小类，为的是便于查找。但是随着科技的进步，软件市场的开发，市场需求的增加，在热处理中依旧应用查阅手册的方法已经远远不能满足生产的需要了。所以，为了提高生产质量与生产效率，降低生产成本，获得更大的经济效益 2，将金属材料（包括钢铁、有色金属）的热处理工艺技术与计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning, CAPP)相结合 3，开发一套金属热处理工艺选择与设计系统就显得尤为重要，这正是本课题研究的主要内容。1 Visual FoxPro 9.0 与数据库技术简介在开发该系统时，需要使用(Visual FoxPro, VFP)数据库软件，其最高版本 VFP 9.0是 Microsoft 公司最新发布的一款数据库应用系统，与以往版本相比较功能更加强大，提供了可视化界面的设计方法，支持面向对象的程序设计技术，并且新增了许多Internet 的功能 4。利用其强大的可视化、面向对象的 32 位数据库管理平台，将所要使用的金属热处理数据录入其中，如：材料牌号、相变温度、化学成分等，最后生成应用于金属热处理工艺选择与设计数据库的可执行程序，满足生产与学习的需要。数据库(Database, DB)是长期储存在计算机内有组织的、大量的、共享的数据集合 5。这种数据集合具有尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织提供多种应用服务，其数据结构独立于使用它的应用程序等特点。对数据的增、删、改和检索由统一软件进行管理和控制。而 VFP 是在 FoxBASE 和 FoxPro 基础上发展起来的新一代关系数据库系统软件，正是用于数据库设计、创建和管理。利用它提供的可视化的，面向对象的程序设计方法可以对数据管理工作中的大量数据进行有效的管理并满足数据检索的需要，因而使用 VFP 可以更加方便地实现金属热处理选择与设计系统的开发。自从计算机应用于数据库领域以来，就面临着如何管理大量数据的问题。时至今日，随着计算机软硬件技术与数据管理手段的不断发展，数据管理技术已经从 20 世纪50 年代中期以前的人工管理阶段及 20 世纪 50 年代后期到 60 年代后期的文件管理阶段发展到现今的数据库管理阶段。20 世纪 60 年代后期到 80 年代初期是数据库管理技术的发展时期，此后便进入了成熟期。多年以来，数据库技术有了很大的发展，取得了辉煌的成就，形成了数百亿美元的产业 6,7，数据库技术已经成为计算机科学的最重要分支之一，并得到了惊人的发展，已经成为了各种现代信息管理系统和电子商务系统的核心 8。数据管理是数据库的核心任务，内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展，数据库技术也不断地发展。数据库技术作为计算机处理数据的最新技术与方法，10 余年来在情报信息、企业管理等方面得到了广泛应用。但如何将数据库技术应用于热处理领域的专业性数据处理尚缺乏现成的模式与经验。一般说来，数据库应用系统的设计，首先把精力集中于结构特性设计，即数据模型上，对于缺乏模式与经验的热处理专业性数据库来说尤其如此 9。2 CAPP 技术的发展CAPP 是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定机械零件加工工艺过程 10。借助于 CAPP 系统，可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System, CIMS)的出现，使得 CAPP 成为了计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)与计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)之间的桥梁 11，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，最终实现设计和制造的信息与功能的集成，由此可见 CAPP 在实现金属热处理选择与设计自动化中的重要地位。随着计算机及其应用技术的不断发展，人们越来越认识到 CAPP 的重要性。CAPP是 20 世纪 60 年代后期出现的一个新的技术领域，自 20 世纪 70 年代开始至今，CAPP已经成为世界范围内机械制造领域的研究热点 12。并且先后出现了各种各样的 CAPP系统，按其工作原理可分为五类 13-15：(1) 交互式(Interactive)CAPP 系统；(2)派生式(Variant) CAPP 系统；(3) 创成式(Generative) CAPP 系统；(4)综合式(Hybrid) CAPP 系统；(5)专家系统(Expert System, ES)。可以分别从技术发展，工程应用，系统设计，提高其实用性这 4 个角度来分析CAPP 的研究现状：1. 技术发展的角度：CAPP 结合现代计算机、信息、数据库等相关技术的进展。采用新的决策算法、发展新的功能。在并行、智能、分布、面向对象等方面进行着有益的尝试。2. 工程应用的角度：CAPP 产业在我国中低端应用方面已经拥有了相当的市场份额，但在高端功能的开发和应用方面，还存在较大的差距。3. 系统设计的角度：CAPP 系统正在从创成式、派生式、半创成式过渡到结合人工智能技术，且具有检索、修订、生成、交互等各种功能综合的、融入智能决策的系统模式，以便充分发挥计算机和工艺人员的特点和特长，极大地提高工艺设计效率和质量。4. 提高 CAPP 的实用性的角度：各种商品化的 CAPP 系统已经把视角从过度注重工艺过程的自动生成转变到为企业工艺设计人员提供“放钢笔、甩手册”的工作平台，并在企业中得到了广泛应用 16。3 数据库技术在金属热处理 CAPP 方面的应用与发展3.1 应 用 与 发 展 现 状当前数据库技术在金属热处理中的应用越来越广泛，一方面热处理中的计算机模拟技术、CAD 和辅助决策系统以及人工智能技术的应用都需要强大的数据库支持，另一方面技术人员制定热处理工艺时也常常依赖数据库获得各种参数 17。在国外，各类热处理数据库建立已比较完善，如工艺数据库、材料数据库、设备数据库、性能数据库等 17，基于这些数据库，国外的很多公司开发出了适合企业自身的数据库应用系统(Database Application System, DBAS)。近些年来，在金属热处理 DBAS 方面的研究我国有着突破性的进展。80 年代初期和中期,先后有机械部第三设计研究院研制了井式渗碳炉微机控制系统，上海交通大学研究和开发出微机可控渗碳工艺和设备系统，西安理工大学研制开发出重载齿轮深层渗碳计算机模拟控制技术与设备，北京机电研究所和北京工业大学分别研究开发出热处理数据库技术，北京机电所研制推出了 JST 型微机控制淬火介质冷速测定仪等成果问世并应用于工业生产实践 18。上海交通大学研制开发的 SJTU-560 工业控制微机热处理过程控制系统，感应加热柔性热处理系统，郑州齿轮厂 UNIT 气体渗碳柔性控制系统等 19。时至今日，金属热处理数据库技术在 CAPP 方面的研究仍然在进行之中，在系统功能上，从独立的 CAPP 技术“孤岛”，到满足系统集成化需求的集成化系统；在系统设计方法上，从单一的派生式、创成式到应用专家系统等人工智能技术，并具有检索、修订、创成等多种决策方式的综合、智能化系统模式；在系统开发上，从单纯的学术探讨逐步走向以实用化、商品化系统开发 20。3.2 本 课 题 目 的 及 意 义本课题所开发的系统，能够迅速地实现金属热处理数据的查询，并且可以根据用户的技术要求自动进行工艺选择与设计，用户能够在 VFP 数据库环境下完成金属热处理工艺选择与设计的全部工作，在简化工作的同时，提高金属热处理工艺选择与设计的工作效率 3。将系统应用于汽车、船舶、加工机床等需要大量使用热处理零部件的领域 21，会显著提高其生产效率，减轻、代替工艺工程师的繁重劳动力，实现工艺设计的规范化和标准化，提高工艺设计质量，缩短生产准备时间，减少工艺设计费用及制造成本，促进生产自动化 13,22,23，并为企业信息化建设做准备，给企业带来新的增长率。应用在高等教育领域，不但可以丰富高等教育的课堂，而且使学生更易于接受和掌握金属热处理工艺选择与设计的知识，满足高校教学的要求。通过实践和探索为以上领域的进一步发展打下基础。4 需求分析本阶段首先需要进行用户调查，通过对用户的走访，查阅资料等手段了解用户现行的工作流程。然后进行数据需求分析及数据处理需求分析，建立数据字典。最终确定系统功能目标。4.1 用 户 调 查在查阅大量金属热处理工艺资料的同时，经过对辽宁工程技术大学材料实验中心、金工实习工厂的实地观察，并多次与负责热处理实验中心的老师和工厂的工艺工程师进行研讨，加深了对现行热处理工艺选择与设计的了解，在此基础上将现行金属热处理工艺选择与设计过程描述如下：1. 编制各类金属材料热处理数据的热处理工艺手册，其内容包括金属材料的化学成分，相变温度，淬火信息，回火信息，正火信息，退火信息等；2. 根据零件的热处理技术要求，包括零件的材料牌号、有效尺寸、硬度要求，允许变形量等，通过手工的方法查找有关的热处理工艺手册及经验公式；3. 通过进行分析、计算，并配合热处理工艺工程师的经验确定工件的加热温度、保温时间、冷却方式等工艺参数，并绘制出相应的热处理工艺曲线或填写热处理工艺卡。经以上分析得出，目前的金属热处理工艺选择与设计存在如下问题：1. 人工工作量大；2. 工作效率低；3. 资料保存困难；4. 依赖热处理工艺工程师的经验，以致外行业人员以及新手难以入门等。用户迫切希望开发一套切实可行、符合日常工作习惯的金属热处理工艺选择与设计系统。用户最关心的是目标系统能够实现方便、快捷的热处理工艺信息查询，能够自动根据热处理技术要求进行工艺选择与设计并生成工艺卡，同时将其永久保存，方便查阅。4.2 数 据 与 数 据 处 理 需 求 分 析按照软件工程原理，需求分析阶段主要有两个方面的任务：分析用户的数据需求和数据处理需求。4.2.1 数 据 需 求 分 析表 4-1 是某金属热处理工艺手册中的部分数据表，记载了不同牌号钢的热处理数据。表 4-1 热处理工艺手册样表Tab.4-1 Sample of process manual of heat treatment 临界温度（） 退火 正火 淬火 回火Ac1 Ac3 Ms 不同温度（ ）火后的硬度值 HRC序号 牌号Ar1 Ar3 Mf温度()冷却方式硬度(HBS)温度()冷却方式硬度(HBS)温度()淬火介质硬度(HRC) 150 200 300 400 500 550 600 650732 874 -1 08680 854 -900930炉冷 - 920940空冷 =55 55 53 48 42 34 29 23 20724 876 -2 10682 850 -900930炉冷 =59 58 55 50 41 33 26 22 -735 863 -3 15685 840 -880960炉冷 =59 58 55 50 41 33 26 22 -表 4-1 中的信息基本反映了金属热处理工艺选择与设计过程中所涉及的信息类别，是目标系统数据库设计的主要依据。但是表 4-1 是一个多维表，根据关系型数据库的特点和要求，表 4-1 中的信息很难用一个数据表来记载。在数据库设计过程中，必须认真分析表中各个数据的特点及相互关系，将表 4-1 拆解为一组即相互独立又可以相互联系的二维数据表来记录表中的信息，那么这一组数据表的集合就构成了目标系统的数据库。图 4-1 金属热处理工艺卡样图Fig.4-1 Sample of process card of heat treatment图 4-1 是某金属热处理工艺卡样图。图中信息反映了该种产品的基本信息以及为达到某种使用要求所进行的金属热处理工艺流程。需要根据关系型数据库的特点和要求，将图 4-1 中的信息用一个数据表来记录，并将该图以报表的形式储存于系统中，用以实现工艺卡的打印输出。经过以上分析，金属热处理工艺选择与设计工作中所处理的信息主要包括两大类，即材料信息和工艺卡信息。1. 材料信息主要包括：材料相变温度，材料化学成分，材料淬火信息，材料回火信息，材料退火信息，材料正火信息等；2. 工艺卡信息主要包括：产品名称，产品型号，零（部）件名称，零（部）件图号，材料牌号，材料性能要求等。4.2.2 数 据 处 理 需 求 分 析数据处理需求分析从数据访问和处理的角度，明确对各类数据项所需进行的数据访问操作，分析结构表示为数据流图(Data Flow Diagram, DFD)，经过详细的调查，已经了解了现行的金属热处理工艺选择与设计流程，根据数据需求分析的结果使用 DFD 建模方法，可以得到顶层数据流图，如图 4-2 所示：系统用户 系统用户金属热处理工艺选择与设计系统管理员 管理员用户数据用户数据材料数据工艺卡数据图 4-2 顶层数据流图Fig.4-2 Top DFD顶层数据流图仅包含一个处理“金属热处理工艺选择与设计”，代表系统最终实现的功能，根据上述系统顶层数据流程图，对其逐步细化，可以得到第二层数据流图。如图 4-3 所示。1.1用户管理1.2 材料数据管理1.3 工艺卡生成管理员D1 用户信息D2 材料信息D3 工艺卡信息系统用户材料数据用户数据用户数据工艺卡数据材料数据图 4-3 第二层数据流图Fig.4-3 Second DFD4.2.3 数 据 字 典虽然上述 DFD 图中各元素都标有名字，但是图中并没有详细说明。下面使用数据字典(Data Dictionary, DD)：对系统进行详细说明。DD 是以特定格式记录下来的、对系统的数据流图中各个基本要素（数据流、加工、存储和外部项）的内容和特征所作的完整的定义和说明。数据字典是对数据流图的重要补充和说明。本系统所使用的数据字典如下所示：1. 外部实体卡片的定义，如图 4-4 所示。名称：系统用户 总编号：1-001说明：教师+学生+ 工人 编号：001输入数据流：用户数据输出数据流：材料数据，工艺卡数据名称：管理员 总编号：1-001说明：管理员 编号：002输入数据流：材料数据 输出数据流：用户数据图 4-4 外部实体卡片Fig.4-4 Card of external entity2. 处理过程卡片的定义，如图 4-5 所示。名称：用户数据管理 总编号：2-001别名：管理员登录后，管理用户数据 编号：P1.1数据流来源：D1数据流去向：管理员名称：材料数据管理与查看 总编号：2-002别名：无 编号：P1.2数据流来源：D2数据流去向：管理员、系统用户名称：工艺卡数据管理与查看 总编号：2-003别名：浏览工艺卡，打印工艺卡 编号：P1.3数据流来源：D3数据流去向：管理员、系统用户图 4-5 处理过程卡片Fig.4-5 Card of processing procedure3. 数据流卡片的定义，如图 4-6 所示。名称：用户数据 总编号：3-001功能：添加、删除、修改用户数据 编号：F1输入数据流：P1.1输出数据流：管理员名称：材料数据 总编号：3-002功能：添加、删除、修改材料数据 编号：F2输入数据流：P1.2输出数据流：管理员、系统用户名称：工艺卡信息 总编号：3-003功能：生成工艺卡后，预览或打印订单 编号：F4输入数据流：P1.3输出数据流：管理员、系统用户图 4-6 数据流卡片Fig.4-6 Card of data stream4. 数据存储卡片的定义，如图 4-7 所示。名称：用户数据表 总编号：4-001别名：无 编号：D1包含的数据结构：账号+密码+权限+ 姓名+联系方式有关数据流：P1.1名称：材料数据表 总编号：4-002别名：无 编号：D2包含的数据结构：牌号+相变数据+化学成分数据+ 淬火数据+回火数据 +退火数据+正火数据有关数据流：P1.2名称：工艺卡数据表 总编号：4-003别名：无 编号：D3包含的数据结构：产品名称+产品型号+零（部）件名称+零（部）件图号+产品牌号+技术要求有关数据流：P1.3图 4-7 数据存储卡片Fig.4-7 Card of data storage5. 数据元素卡片的定义，如图 4-8 所示。名称：账号 总编号：5-001类型：字符 编号：01长度：16说明：本系统的材料牌号有关数据结构：用户数据名称：材料牌号 总编号：5-002类型：字符 编号：02长度：10说明：用于区分不同的材料有关数据结构：材料数据名称：零（部）件图号 总编号：5-003类型：字符 编号：03长度：10说明：标识不同的零（部）件即工艺卡有关数据结构：工艺卡数据图 4-8 数据元素卡片Fig.4-8 Card of data element6. 数据结构卡片的定义，如图 4-9 所示。名称：用户数据 总编号：6-001说明：表示用户的数据结构 编号：01结构描述：账号 有关的数据流程/数据存储：D1、F1密码姓名权限名称：材料数据 总编号：6-002说明：表示材料的数据结构 编号：02结构描述：牌号 有关的数据流程/数据存储：D2、F2相变数据化学成分数据淬火数据回火数据退火数据正火数据名称：工艺卡数据 总编号：6-003说明：表示工艺卡的数据结构 编 号：03结构描述：零（部）件图号 有关的数据流程/数据存储：F3、D3产品名称产品型号零（部）件名称材料牌号技术要求图 4-9 数据结构卡片Fig.4-9 Card of data structure4.3 确 定 目 标 系 统 功 能通过用户调查阶段所做的分析，可以将系统的主要功能分为 4 种：金属热处理数据的管理、金属热处理工艺选择与设计、金属热处理工艺卡的管理及系统用户的管理。其中金属热处理工艺选择与设计是系统的最终目标功能。1. 金属热处理数据的管理金属热处理数据是该系统的知识库，所有计算全部基于此知识库，因此对其进行高效的管理十分必要。功能主要包括：添加、修改、删除以及查看金属热处理数据（相变数据，化学成分数据，淬火数据，回火数据，正火数据，退火数据）。2. 金属热处理工艺选择与设计金属热处理工艺选择与设计是整个系统的最终目标功能。功能主要包括：根据用户输入的金属热处理基本信息、技术要求，系统能够自动生成符合用户技术要求的热处理工艺卡。3. 金属热处理工艺卡的管理金属热处理工艺卡有历史工艺卡和新建工艺卡两种，这里的管理主要指对历史工艺卡的管理。功能主要包括：能够自动保存用户通过系统生成的热处理工艺卡，并可以随时查看历史工艺卡和创建新工艺卡。4. 系统用户的管理系统所提供的各种功能通常是由多用户共同进行操作的，并且管理员往往有不同的分工和职责，所以设计了该功能用于区分用户等级，并赋予不同的操作权限。功能包括添加、修改、删除以及查看用户信息（帐号，密码，权限以及姓名等）。5 总体设计5.1 数 据 库 概 念 设 计为了理解和描述数据需求，确定在数据库中储存和处理什么数据，必须进行概念设计。数据库的概念设计是面向现实世界的，其主要任务是理解和获取应用领域中的数据需求，分析、抽取、描述和表示清楚目标系统需要储存和管理什么数据，这些数据具有什么样的属性特征及组成格式，数据之间存在什么样的依赖关系，同时也要说明数据的完整性和安全性要求。5.1.1 概 念 模 型概念模型是一种面向问题的数学模型，是按用户的观点来对数据和信息进行建模。本系统使用实体联系方法(Entity-Relationship Approach)，简称 E-R 模型。共有三种符号：实体、属性和联系。经过对现有金属热处理工艺选择与设计过程的分析，可以提取出以下几个主要实体集：用户，材料数据，工艺卡。根据它们之间的关系可以得到金属热处理工艺选择与设计系统的 E-R 模型，如图 5-1 所示。用户账号密码权限材料数据牌号钢种工艺卡名称型号图号调用生成编号其他其他其他mmnn图 5-1 金属热处理工艺选择与设计系统 E-R 模型图Fig.5-1 E-R diagram of Process Selection and Design System for Heat Treatment 5.1.2 关 系 描 述依据数据库的原理，并结合以上 E-R 模型图，经过转换，可以导出各个关系。其转换规则为：每个实体应转换为一个关系，有属性的联系也应该转化为一个关系，然后给出每个关系的关键字（主索引）。根据上述规则给出以下关系：1. 用户（账号，密码，权限，姓名等）主索引为账号；2. 材料数据（牌号，统一数字编号，钢种，相变温度，化学成分，淬火信息，回火信息，退火信息，正火信息等）主索引为牌号；3. 工艺卡（产品名称，产品型号，零（部）件名称，零（部）件图号，材料牌号，硬度要求，允许形变量等）主索引为零（部）件图号。在得出以上关系后，根据关系数据库理论，需要对所有关系进行规范化，达到第三范式要求，如下所示：1. 相变数据：牌号，统一数字编号，钢种，Ac1，Ac3，Ar1，Ar3，Ms ，Mf，主索引为“牌号”；2. 化学成分：牌号，C，Si，Mn，Cr，Ni，Cu ，Mo ，Co，P，S，N，V，W，主索引为“牌号”；3. 淬火数据：牌号，淬火温度，淬火介质，淬火硬度，主索引为“牌号”；4. 回火数据：牌号，回火温度，回火硬度，主索引为“牌号”；5. 退火数据：牌号，退火温度，冷却方式，退火硬度，主索引为“牌号”；6. 正火数据：牌号，正火温度，冷却方式，正火硬度，主索引为“牌号”；7. 工艺卡数据表：产品名称，产品型号，零（部）件名称，零（部）件图号，牌号，主索引为“零（部）件图号”；8. 用户信息表：账号，密码，权限，姓名，邮箱，地址，主索引为“账号”。5.2 数 据 库 逻 辑 设 计数据库的逻辑设计即把得到的满足第三范式的关系转化为特定的数据库管理系统下的数据表。根据前面得到的各个关系，现转化为数据表。相变数据表：牌号，统一数字编号，钢种，Ac1，Ac3，Ar1，Ar3 ，Ms，Mf ；化学成分表：牌号，C，Si，Mn ，Cr，Ni，Cu，Mo ，Co，P，S，N ，V ，W，其他；淬火数据表：牌号，淬火温度，淬火介质，淬火硬度值，硬度单位；回火数据表：牌号，回火温度，回火硬度值，硬度单位；退火数据表：牌号，退火温度，冷却方式，退火硬度，硬度单位；正火数据表：牌号，正火温度，冷却方式，正火硬度，硬度单位；工艺卡数据表：产品名称，产品型号，零（部）件名称，零（部）件图号，牌号；用户信息表：账号，密码，权限，姓名，地址。由于 VFP9.0 并没有提供官方正式简体中文版，为提高系统的可靠性与可读性，现将所有汉字字段转换成英文字段，转换后结果如下：Phase transition data: Trademark, Digital id, Grade, Ac1, Ac3, Ar1, Ar3, Ms, Mf;Chemical composition data: Trademark, C, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo, Co, P, S, N, V, W, other;Quenching data: Trademark, Temperature, Quenching medium, Hardness, Hardness unit;Tempering data: Trademark, H150, H200, H300, H400, H500, H600, H650;Annealing data: Trademark, Temperature, Cooling method, Hardness, Hardness unit;Normalizing data: Trademark, Temperature, Cooling method, Hardness, Hardness unit;Process card data: Model, Name, Part DWG No., Part name, Material Trademark;Users data: Account, passwords, Power, Name, Address.5.3 数 据 库 物 理 设 计基于数据库的逻辑设计，考虑到程序设计的简易性等因素。本系统采用材料数据库(Material database.dbc)、用户数据库(Users database.dbc)两个数据库容器。1. Material database.dbc 包含的数据表有 7 个，各表结构描述如表 5-1，表 5-2，表5-3，表 5-4，表 5-5，表 5-6，表 5-7 所示。(1) Quenching data 结构表 5-1 Quenching data 结构Tab.5-1 Quenching data structure字段名称 类型 字段宽度 小数位数 索引 NULL 说明Trademark 字符型 10 主索引（）Temperature 字符型 10 Quenching medium 字符型 10 Hardness 字符型 10 Hardness unit 字符型 10 (2) Phase transition data 结构表 5-2 Phase transition data 结构Tab.5-2 Phase transition data structure字段名称 类型 字段宽度 小数位数 索引 NULL 说明Trademark 字符型 10 主索引（）Digital id 字符型 10 Grade 字符型 10 Ac1 字符型 10 Ac3 字符型 10 Ar1 字符型 10 Ar3 字符型 10 Ms 字符型 10 Mf 字符型 10 (3) Chemical composition data 结构