Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание научно-технологического задела в области построения интеллектуальных систем адаптивного управления процессом резания на металлорежущих станках с электрошпинделем.

Докладчик: Есов Валерий Балахметович

Должность: доцент кафедры, Доцент кафедры

Цель проекта:
1. Cоздание научно-технического задела, ориентированного на разработку интеллектуальных систем адаптивного управления с комплектным электрошпинделем на магнитных подшипниках и позволяющего приступить к созданию и производству нового класса конкурентноспособных обрабатывающих комплексов и станков для высокопроизводительной лезвийной и абразивной обработки современных и перспективных конструкционных материалов. 2. Основной научно-технической задачей, которая должна быть решена в ходе выполнения работ является создание научно-технического задела в области интеллектуальных систем адаптивного управления с высокоскоростными электрошпинделями на магнитных подшипниках. В рамках проекта для решения поставленной задачи предполагается проведение следующих исследований: а) в области высокоскоростных электрошпинделей на магнитных подшипниках – исследование существующих технических решений и выбор путей их совершенствования электрошпинделей в направлении повышения несущей способности магнитных подшипников, повышения стабильности положения вращающегося ротора в магнитном поле и оптимизации массо-энергетических характеристик. б) в области интеллектуальных адаптивных систем – исследование существующих систем адаптивного управления и выбор перспективных направлений повышения их эффективности, совершенствования их структуры и измерительных систем, оптимизация корреляции между датчиками станка и системой адаптивного управления. Созданный в результате выполнении работ научно-технический задел будет способствовать повышению научно-технического потенциала отечественного станкостроения и усилению конкурентных позиций России в мировом сообществе производителей и исследователей станкоинструментальной продукции.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате исследования мирового опыта и достижений ведущих исследовательских и
производственных центров будут выявлены новые технические решения в конструировании
высокоскоростных электрошпинделей и адаптивных систем управления
Выполнение НИР позволит приступить к созданию и производству нового класса обору-дования для
высокопроизводительной прецизионной обработки современных и перспективных материалов, в том
числе наноструктурированных конструкционных композитных материалов.
При выполнении НИР должны быть получены следующие научно-технические результаты:
а) обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы,
затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР, в том числе обзор технологий
нано- и микрообработки наноструктурированных композитных материалов;
б) патентные исследования;
в) обоснование выбора направления исследований
г) теоретическое исследование путей создания интеллектуальных систем адаптивного управления с
высокоскоростными электрошпинделями на магнитных подшипниках
д) результаты расчётов, математического моделирования нелинейной динамики системы для различных
конструктивных схем шпинделей и систем адаптивного управления;
е) результаты экспериментальных исследований;
ж) технико-экономическую оценку результатов НИР;
з) обобщение и выводы по результатам НИР;
и) рекомендации и предложения по использованию результатов НИР
При выполнении НИР должна быть создана следующая научно-техническая продукция:
1) технические требования к эксплуатационным характеристикам высокоскоростных электрошпинделей;
2) математическая модель системы адаптивного управления с электрошпинделем на электромагнитных
подшипниках с учетом динамики связанной системы при обработке различных материалов;
3) экспериментальный стенд с макетным образцом электрошпинделя и САУ;
4) проект Технического задания на проведение НИОКТР по созданию интеллектуальной системы
адаптивного управления с комплектным электрошпинделем на магнитных подшипниках для
высокопроизводительной прецизионной обработки цветных металлов и их сплавов,в том числе, микро- и
нанообработки наноматериалов, стекла, керамики, композитных и других материалов.
5) экспериментальная интеллектуальная адаптивную система с электрошпинделем на магнитныхподшипниках для высокопроизводительной прецизионной обработки резанием различных материалов, в
том числе для микро- и нанообработки наноматериалов наноструктурированным инструментом и на его
основе разработать обобщённое
6) теория и методика проектирования электрошпинделей на магнитных подшипниках для
высокопроизводительной прецизионной обработки резанием различных материалов
7) в рамках выполнения диссертаций, стажировок студентов и молодых специалистов подготовить
научные и педагогические кадры, способные разрабатывать и передавать опыт по созданию современной
высокоточной и надежной техники в области станкостроения

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты научных исследований по проекту предназначены для научных, проектно-конструкторских,
технологических и производственных организаций, занимающихся созданием и производством
обрабатывающего оборудования и технологий для нужд высокотехнологичных отраслей приборо- и
машиностроения, в том числе, оборон-ной, аэрокосмической и наноиндустрии.
Использование результатов исследований позволят приступить к созданию нового поколения
обрабатывающего оборудования и технологий механической обработки современных и перспективных
материалов, в том числе для автоматизированных и безлюдных производств.
Результаты научных исследований по проекту предназначены для научных, проектно-конструкторских,
технологических и производственных организаций, занимающихся созданием и производством
обрабатывающего оборудования и технологий для нужд высокотехнологичных отраслей приборо- и
машиностроения, в том числе, оборонной, аэрокосмической и наноиндустрии. Использование результатов
исследований позволят приступить к созданию нового поколения обрабатывающего оборудования и
технологий механической обработки.

Текущие результаты проекта:
Проект находится на стадии завершения первого этапа.
На данном этапе проведена оценка состояния вопроса, включая аналитический обзор и патентные исследования.
Выбраны основные направления развития проекта, разработаны две основные конструктивные схемы размещения электромагнитных подшипников.
Разработана математическая модель для прогнозирования параметров шпинделей, произведён расчёт ротора шпинделя.