Представлены результаты исследований, проведенных в процессе создания серийных образцов акселерометров на основе технологий объемной микромеханики. Рассмотрены варианты исключения влияния эффекта прилипания и контактных деформаций на работоспособность и метрологические характеристики акселерометра. Описаны энергетические соотношения, являющиеся основой для математического моделирования характеристик акселерометров в процессе разработки и эксплуатации, а также особенности решения проблемы метрологического обеспечения производства.

Розроблено та науково обгрунтовано метод одночасної двосторонньої доводки шийок маятників акселерометрів з регулюванням зусилля притиску у відповідності до змін жорсткості заготовки, що дозволяє формувати задані параметри якості поверхневого шару. Розроблено концептуальні положення створення операцій остаточної обробки робочих поверхонь цих маятників, що дозволяють забезпечувати формування, параметри точності й якості оброблюваних поверхонь, фізико-механічні властивості поверхневих шарів, які є оптимальними для заданих умов обробки. Одержано математичні залежності для визначення кількості активних зерен в зоні контакту та розподілу їх по глибині, що дозволяє описати закономірності видалення матеріалу припуску та формування поверхневого шару деталі. Встановлено взаємозв'язки та закономірності формування мікрорельєфу поверхневого шару шийок маятників акселерометрів з врахуванням стохастичної природи процесу доводки, які дозволяють забезпечити гарантовану якість обробки виробів. Надано оцінку зв'язку між складовими сили різання під час доведення шийок маятників акселерометрів і параметрами тонкої кристалічної структури матеріалу, що дозволяє прогнозувати формування структури дефектного шару на поверхні. Встановлено функціональний зв'язок між структурою дефектного поверхневого шару шийок цих маятників після доводки абразивними пастами та працездатністю маятників, яка визначається властивостями оброблюваного матеріалу та параметрами обробки.

Предложено решение задачи автоматизации проектирования технологических процессов изготовления микроэлектромеханических акселерометров. Оно основывается на предложенных ранее моделях параметров акселерометра (технологических и эксплуатационных), а также методе построения технологического процесса. Рассмотрена базовая последовательность проектирования технологических процессов микроэлектромеханических акселерометров. Практическим результатом данного решения стал разработанный программный модуль для автоматизированного проектирования технологического процесса изготовления микроэлектромеханического акселерометра. Благодаря использованию API функций он может быть интегрирован в современные системы автоматизированного проектирования. Рассмотрена структура программного модуля, обоснован выбор среды разработки, а также системы управления базами данных. Разработана логическая и физическая модель базы данных, которая реализована с помощью системы управления базами данных Firebird-2.1.4.18393. Предложен интерфейс пользователя с учетом требований, предъявляемых к программным модулям исходя из необходимости разработки дружественного интерфейса для решения задач данных типов. Предложенная система может обучаться в режиме реального времени при создании новых проектов, проводя анализ полученных результатов после реализации предложенного технологического процесса и выявлять наилучшее его варианты.

Мета - підвищення ефективності автоматизованого проектування технологічних процесів виготовлення мікроелектромеханічних акселерометрів, шляхом зниження вартості і часу їх проектування та виготовлення, за рахунок розробки та удосконалення моделей, методів і програмного забезпечення. Методи дослідження: методи математичного та комп’ютерного моделювання, класифікації, обчислювального інтелекту, дискретного програмування, оптимізації, математичної логіки, теорії множин, теорії графів, чисельних методах, методах імітаційного моделювання, теорії алгоритмів, методах організації графічного діалогу побудови інтерфейсу користувача. Розроблені і удосконалені моделі та методи дали змогу вирішити важливе наукове завдання підвищення ефективності автоматизованого проектування технологічних процесів виготовлення мікроелектромеханічних акселерометрів. Розроблено математичну модель визначення мікроелектромеханічного акселерометра-аналога, для якої формалізовано критерії часу і вартості виготовлення, маси та площі мікроелектромеханічних акселерометра та враховано функціонально-конструктивні обмеження, що дозволяє визначити найкращій варіант мікроелектромеханічного акселерометра-аналога для здійснення вибору типового технологічного процесу. Уперше розроблено узагальнений метод автоматизованого проектування технологічних процесів виготовлення мікроелектромеханічного акселерометрів, який базується на двох часткових методах: вибору типових технологічних процесів і пошуку аналогів окремих елементів технологічного процесу, що дозволяє отримати ефективний технологічний процес за рахунок зниження вартості та часу виготовлення; удосконалено модель структурно-параметричного синтезу технологічного процесу виготовлення мікроелектромеханічних акселерометрів, яка, на відміну від відомих, шляхом вибору типового технологічного процесу, операцій і обладнання, дає змогу отримати структуру технологічного процесу і у випадку необхідності обрати ефективніше технологічне обладнання. Удосконалено метод вибору типових технологічних процесів виготовлення мікроелектромеханічних акселерометрів, який, на відміну від існуючих, на основі методів ієрархічної кластеризації та інтелектуального аналізу даних, який дозволяє визначити взаємозв'язок між функціонально-конструктивними показниками мікроелектромеханічного акселерометра-аналога і типовим технологічним процесом та знизити вартість і час на проектування. Отримано результати, що можуть бути використані для автоматизованого проектування технологічних процесів виготовлення мікроелектромеханічних акселерометрів з подальшим створенням технічної документації у вигляді маршрутної карти для їх виготовлення.