Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии для субтрактивной обработки многослойных гетерогенных структур с нанометровой точностью позиционирования исполнительных механизмов

Номер контракта: 14.577.21.0128

Руководитель: Утенков Владимир Михайлович

Должность: заведующий кафедрой

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана (национальный исследовательский университет)"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
субтрактивная обработка, точность позиционирования, многослойная гетерогенная структура, точная механика, математическая модель, обратная связь, магнитореологический привод, пьезокерамический привод, активная виброизоляция, технологические основы обработки.

Цель проекта:
Цель: Повышение не менее чем в 10 раз, точности позиционирования исполнительных механизмов технологического оборудования для формирования прецизионных углублений, по сравнению с лучшими зарубежными аналогами. Задачи: Достижение точности позиционирования рабочих органов 100 нм Разработка математической модели процесса субтрактивной обработки с учетом внешних возмущающих факторов и реализация модели в системе управления Разработка технологических основ формирования высокоточных углублений Создание и испытание макетного образца технологического оборудования

Основные планируемые результаты проекта:
Математическая модель процесса субтрактивной обработки и реализация модели в системе управления
Технологические основы формирования высокоточных углублений
Виброизолирующая система с коэффициентом передачи амплитуды 0,1 в низкочастотном диапазоне
Макетный образец технологического оборудования для субтрактивной обработки с точностью позиционирования 100 нм
Экспериментальные образцы изделий из многослойных гетерогенных структур и деталей высокоточной микромеханики
Разработка проекта технического задания на проведение ОКР

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечным продуктом является технология и оборудование для высокоточной микрообработки изделний из многослойных гетерогенных структур и деталей высокоточной микромеханики
Научная новизна:
Объединение лазерной и механической субтрактивной обработки
Активная виброизоляция в низкочастотном диапазоне на основе магнитореологического эластомера
Полученные результаты являются новыми и превышают аналогичные разработки мирового уровня.
Рисками для реализации проекта является необходимость использования импортных комплектующих. Значительное повышение цены и начинающиеся отказы на поставку высокоточной техники.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Потенциальные основные потребители:
ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ»
ФГУП «НПО «Техномаш»
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва»
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Перспективы практического использования результатов проекта:
Созданный магнитореологический привод может являться рабочим органом для прецизионного позиционирования в области производства точной механики, оптической промышленности.
Магнитореологический привод может применяться для создания технологического оборудования для субтрактивной обработки.
Виброизолирующая система может применяться для защиты от вибраций высокоточного технологического, измерительного и исследовательского оборудования.
Создание технологического оборудования с точностью позиционирования в нанометровом диапазоне позволит изготавливать более точные детали, применяемых в областях нефтедобычи, производства композиционных материалов, автомобилестроения, микросистемной техники и электроники, медицины.
Разработанное в ходе реализации проекта оборудование и технология позволит снизить зависимость от ограничения импорта высокоточного оборудования и прецизионных деталей и расширить технологические возможности для конструирования и производства новейшей техники.

Текущие результаты проекта:
Изготовлен макетный образец виброизолирующей системы. Проведены предварительные эксперименты по исследованию процесса активной виброизоляции в низкочастотном диапазоне – достигнут коэффициент передачи амплитуды 0,1.
Проведены теоритические исследования возникающих при субтрактивной обработке процессов, разработана математическая модель процесса и способы реализации математической модели в системе управления.
Проведены теоритические исследования процесса многокоординатного управления, с обратной связью и независимой системой измерения, разработана принципиальная схема системы управления и изготовлен макетный образец.
Разработаны технологические основы формирования высокоточных углублений с помощью лазерной и механической субтрактивной обработки.