[发明专利]一种金属筒形谐振陀螺的侧壁16点修调系统及方法

说明书

本发明涉及一种金属筒形谐振陀螺的侧壁16点修调系统及方法，其装置包括底板、谐振子定位测试装置和高精度铣削装置。其方法包括S1.安装谐振子，进行谐振子角度位置定义；S2.判断高频刚性轴位置；S3.测试谐振子频率裂解；S4.计算修调位置对应频率裂解分量，并计算所需修调开槽深度s，长度l；S5.进行侧壁开槽修调；S6.重复步骤S2‑S5，直至谐振子的频率裂解符合要求。采用该发明，可简单快捷的修调修谐振子频率裂解，保证修调后谐振子对称性。

技术领域

本发明涉及振动陀螺技术领域，尤其是一种金属筒形谐振陀螺的侧壁16个对称位置去重修调的装置及方法。

背景技术

金属筒形谐振陀螺是一种新型固体波动陀螺，利用筒形结构中弹性波的惯性效应实现角运动测量，不仅具有固体波动陀螺特有的精度高、能耗小、准备时间短、工作温度范围大、抗电离辐射能力强、抗冲击振动好、使用寿命长等优点，而且筒形谐振子的加工相对简单，激励和敏感电极在同一平面内，陀螺制造难度显著降低，发展和应用前景极为广阔。

在陀螺的制造过程中，金属筒形谐振陀螺谐振子的加工误差会导致谐振子的振型偏移和固有频率裂解，是陀螺的正交误差的主要来源，而陀螺的平衡修调能矫正谐振子的振型偏差并消除频率裂解，是提高陀螺性能的关键工艺。传统的陀螺谐振子机械平衡调节方法是在谐振环上端面打孔或者开齿形槽并修形以调节谐振子的频率裂解。研究发现，谐振环上端面修形对谐振子的振型和固有频率影响大，使得这种平衡方法能够以较小的修形量产生较大的频率变化，因此在平衡调节过程中对修形量的控制精度要求很高，特别是在精细动平衡时，修形量的控制难度很大，不易实现高精度的机械平衡，无形中增加了陀螺的制造成本并降低了批量化生产效率。此外，传统修行采用的端面修调算法忽略了修调频率裂解后谐振子的静平衡或者对称性，使得修调频率裂解后仍需进行静平衡，无形中降低了修调效率。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，为减小或消除金属筒形谐振子的频率裂解，减小正交误差，提出一种在金属筒形谐振子侧壁去重的16点修调装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种金属筒形谐振陀螺的侧壁16点修调系统，其特征在于：包括底板、谐振子定位测试装置和高精度铣削装置，谐振子定位测试装置安装在底板上表面的右侧，该谐振子定位测试装置包括转台、支撑板、激励和检测单元、转换板，支撑板安装在底板上，转台安装在支撑板上表面左侧，激励和检测单元安装在支撑板上表面右侧，转台的上端安装用于置放谐振子的转换板；

高精度铣削装置安装在底板上表面的左侧，高精度铣削装置包括铣削动力头、X向位移平台和Z向位移平台，铣削动力头的铣刀朝向谐振子定位测试装置一侧，铣削动力头通过固定工装安装在X向位移平台上，二者整体固定在Z向位移平台上，Z向位移平台安装在底板上。

而且，所述的激励和检测单元的位置与铣刀对正或成90°角。

一种金属筒形谐振陀螺的侧壁16点修调方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.安装谐振子，进行谐振子角度位置定义；

S2.判断高频刚性轴位置；

S3.测试谐振子频率裂解；

S4.计算修调位置对应频率裂解分量，并计算所需修调开槽深度s，长度l；

S5.进行侧壁开槽修调；

S6.重复步骤S2-S5，直至谐振子的频率裂解符合要求。

而且，步骤S1的具体过程为：