В работе рассмотрены вопросы системного моделирования процесса прецизионной балансировки сферических узлов на стадии напыления тонкопленочного покрытия за счет смещения центра сферы покрытия относительно геометрического центра узла в направлении, определяемом вектором начального дисбаланса. Показано, что формализация исходной модели посредством последовательных преобразований позволяет получить альтернативные варианты целевых функций в виде математических зависимостей, связывающих переменную толщину покрытия с кинематикой перемещения сферического узла. Предложена схема регулируемого распределения массы покрытия по сфере, что обеспечивается путем изменения расстояния от источника напыляемого материала до вращающейся сферы за счет ее циклического возвратно-поступательного перемещения, которое синхронизировано с угловой скоростью вращения сферы. Представлены примеры целевых функций в виде аналитических и эмпирических выражений. Приведены результаты оценки их адекватности по отношению к объекту моделирования. Обоснованы преимущества использования математических моделей с представлением целевых функций в виде эмпирических зависимостей, в которых используются константы, определяемые условиями процесса формирования покрытия и учитывающие интегральную зависимость изменения толщины покрытия от угла поворота сферического узла относительно потока напыляемого материала.

The paper describes modeling of the process of precision balancing of a spherical detail at the stage of deposition of a thin-film coating. The correction of imbalance is achieved by the displacement of the center of the coating sphere relative to the geometric center of the spherical detail in the direction determined by the vector of imbalance. Formalization of the initial model by means of mathematical transformations allows to obtain alternative variants of objective functions, which are the mathematical dependences that connects the difference of the coating’s thickness with the geometric parameters of the equipment developed for realization of regulated redistribution of coating masses. The controlled distribution of the coating mass over the sphere is provided by changing the distance from the source of the deposited material to the rotating sphere by means of its cyclic reciprocating displacement which is synchronized with the angular velocity of rotation of the sphere. Examples of objective functions in the form of analytical and empirical expressions are presented. The results of the estimation of function’s adequacy in relation to the object of modeling are given. The advantages of using mathematical models with the representation of objective functions in the form of empirical dependencies are shown.