[发明专利]激光陀螺腔体自动化加工方法及装置

说明书

本发明涉及激光陀螺技术领域，提供一种激光陀螺腔体加工方法，通过将玻璃原料切割、坯料的外表面进行超声波铣磨、钻中心孔形成光腔通道、腔体基面进行超声波研磨加工等工艺过程集成，通过旋转定位工件，一次性完成光腔通道加工，并在每一次加工后均设置自动化检测，实现加工质量的自动过程控制，并且采用在线无接触红外检测，精度高，自动化程度高。本发明还公开了一种激光陀螺腔体自动化加工方法的装置，能够综合产品的各评价因素对产品进行质量检测，不仅自动化程度高、加工效率高，而且加工精度和质量高，且能综合评价产品的加工质量。

技术领域

本发明涉及激光陀螺技术领域，特别涉及一种激光陀螺腔体自动化加工方法及装置。

背景技术

激光陀螺仪（Optic Gyroscope，OG）是一种高精度惯性器件，可根据主要敏感载体相对于惯性空间的角度运动，测量其旋转角速率，在惯性导航、姿态控制、定位导向等运动过程中的核心部件。激光陀螺仪具有动态范围大，耐冲击振动能力强，对与加速度有关的误差不敏感，启动时间短，可靠性高等一系列优点，在航天、航海、航空、制导领域都有广泛的应用。

CN111360660A公开了一种激光陀螺镜片外圆倒角抛光装置，该装置包括工作台面、镜片支架、倒角抛光辊和外圆抛光带；所述镜片支架安装在所述工作台面上，且中间部位设有多个镜片槽，所述倒角抛光辊表面沿轴向设有小端两两相对、且圆锥角为90度的多个锥面，所述锥面小端相交所得小径处各自对应相应的所述镜片槽，所述倒角抛光辊的两端的中心设有辊轴，所述外圆抛光带位于所述工作台面的下方，所述倒角抛光辊和所述外圆抛光带能够通过驱动机构的驱动而转动。

激光陀螺仪的加工精度严重影响激光陀螺的工作精度，例如，特别是腔体加工，腔体加工精度包括面型精度、光阑孔同轴度、角度精度、光路毛细孔、表面光洁度都影响着激光陀螺工作时的精度。目前，企业采用传统的加工技术难以满足加工精度的需求，且生产效率不高难以综合评价产品加工质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有激光陀螺腔体加工存在的加工效率低，加工精度不高，难以综合评价产品的加工质量的问题，提出集成表面加工、钻孔、表面检测过程等的自动化加工方法。为达到上述目的，本发明提供一种激光陀螺腔体自动化加工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种激光陀螺腔体自动化加工方法包括：

步骤S1，根据尺寸参数将玻璃原料切割，形成坯料；所述尺寸参数至少包括棱边边长、相邻表面的夹角；

步骤S2，采用磨床对坯料的外表面进行超声波铣磨，所述超声波铣磨的过程中采用清水辅助冷却和冲洗，并在线检测铣磨端面的表面粗糙度；当表面粗糙度达到第一阈值时，将经所述超声波铣磨所得坯料进行水清洗，得到第一状态工件；

步骤S3，将所述第一状态工件进行固定并定位，在平行于所述第一状态工件的棱边钻中心孔，再绕所述第一状态工件的中心线旋转角度α依次进行钻孔加工，以形成首尾相连的光腔通道；在所述钻孔加工的过程中采用清水和超声波同时作用在加工面上；完成所述钻孔加工后，在线检测所述光腔通道的中心线与工件棱边的平行度，当平行度达到第二阈值时，进行水清洗得到第二状态工件；

步骤S4，将所述第二状态工件的腔体基面进行超声波研磨加工；在所述超声波研磨加工的过程中采用清水同时清洗进行所述超声波研磨加工的所述腔体基面的表面，并在线检测所述表面的表面粗糙度；当表面粗糙度达到第三阈值时，采用清水清洗后获得第三状态工件；

步骤S5，在线检测所述第三状态工件的各端面的平面度、粗糙度，以及相邻首尾相连的光腔通道之间所夹角度，当工件的形位误差在规定范围内则触发工件合格提示机构。

优选地，所述坯料为四棱柱或三棱柱。

优选地，当所述坯料为四棱柱时，绕第一状态工件的中心线旋转角度α=90°。

优选地，当所述坯料为三棱柱时，绕第一状态工件的中心线旋转角度α=120°。