[发明专利]基于被动式激光陀螺仪陀螺腔体的精密研磨抛光方法

说明书

本申请提供有一种基于被动式激光陀螺仪陀螺腔体的精密研磨抛光方法。本技术方案所提供的精密研磨抛光方法，一方面，结合了测量、研磨、修整、抛光与重复测量的工艺步骤，另一方面，为解决腔体立面超高导致的装夹和研抛的难题，在上述工艺步骤中还使得可以腔体适度的倾斜，以更易于修磨研抛，最终能够同时保证了腔体的线性尺寸与角度尺寸达到合格，还兼顾了相邻贴片面夹角及与基准面垂直度角度误差与线性尺寸一起达到设计指标，解决了通常方法修磨过度及尺寸、角度超差问题，保证了贴片面表面疵病等级及面形精度达标，具有大尺寸陀螺腔体贴片面加工的推广价值。

技术领域

本申请具体公开一种基于被动式激光陀螺仪陀螺腔体的精密研磨抛光方法。

背景技术

激光陀螺作为角度敏感元件用于激光捷联贯导系统，是利用光学中萨格纳克(Sagnac)效应的一种角速度传感器,其具备启动速度快、反应时间短、测量范围大、动态范围宽、抗冲击振动性好、环境适应性强、误差与g无关、数字量输出等诸多优势。

陀螺腔体是激光陀螺仪中的关键件，其贴片面的精度又是此关键件的关键指标之一。现有的主动激光陀螺腔体贴片面的研磨抛光制造技术已基本成熟并有生产厂家各自不同的工艺方法。目前，外形尺寸 360mm×360mm×50mm激光陀螺腔体贴片面加工与使用国内外均未见报道，针对此大尺寸大质量激光陀螺腔体贴片面精密研磨抛光加工的诸多难题，亟待提供一种能够对上述型号的激光陀螺腔体贴片面进行精密研磨抛光的方法。

发明内容

本申请旨在提供一种基于被动式激光陀螺仪陀螺腔体的精密研磨抛光方法。

一种基于被动式激光陀螺仪陀螺腔体的精密研磨抛光方法，包括：以下步骤：S01：测量腔体立面相对高度得到第一相对高度，并根据第一相对高度和预设相对高度确定第一加工余量；并选定一贴片面为第i贴片面(i＝1…N，N为自然数)；选定U面为基准面；S02：沿第i贴片面的长度方向上对称粘贴两辅助块，保证两辅助块的顶部与该贴片面的顶部处于同一平面；S03：调整第i贴片面使其倾斜并固定，以暴露第i贴片面的待研磨区域；S04：研磨第i贴片面并测量第一相对高度，单次研磨加工去除量不大于0.02mm；S05：抛光第i贴片面，直至其面形精度N＝1； S06：测量第i贴片面与基准面的垂直度，并测量交点余量；重复执行S03 至S05，直至第i贴片面尺寸达到设计要求且S06中的参数达到预设数值。

根据本申请实施例提供的技术方案，S07：拆卸两辅助块，选定第 i贴片面一侧的相邻贴片面为第i+1贴片面；执行S03至S05；S08：测量第i+1贴片面与基准面的垂直度；与第i贴片面之间的夹角角度；测量第i+1贴片面交点余量；S09：重复执行S03至S05，直至第i+1贴片面尺寸达到设计要求且S08中参数达到预设数值；S10：继续执行S07至 S09，直至完成腔体所有贴片面的加工。

根据本申请实施例提供的技术方案，在S02中，沿第i贴片面的长度方向上对称粘贴两辅助块之前，将第i贴片面倒置于支撑平台上且所述支撑平台的面积大于第i贴片面和两辅助块面积之和。

根据本申请实施例提供的技术方案，在S01中，测量腔体立面相对高度得到第一相对高度时，至少测量四个边缘点，确定不同边缘点的加工余量。

根据本申请实施例提供的技术方案，在S03中，加工不同边缘点周围的区域时，选定一边缘点为待加工边缘点，调整第i贴片面的倾斜方向，以暴露待加工边缘点。

根据本申请实施例提供的技术方案，在S04中，研磨第i贴片面时，在经过修磨的研磨盘上加包含有散粒磨料研磨液均匀研磨该贴片面。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述陀螺腔体外形尺寸为外形360mm×360mm×50mm，加工贴片立面高度509mm，四个贴片面尺寸为 84.84mm×50mm；贴片面孔口倒角到Φ27mm区域内表面疵病等级B＝II， N＝0.3，ΔN＝0.1；互相垂直的两条光路孔轴线交点到贴片面距离≦ 0.015mm；每相邻两个贴片面间90°夹角精度为±3″；四个贴片面与基准面垂直度不大于3″。