【技术实现步骤摘要】
一种半球回转体的激光加工方法
[0001]本专利技术实施例涉及激光加工
，尤其涉及一种半球回转体的激光加工方法。
技术介绍
[0002]半球谐振子作为半球谐振陀螺仪的惯性敏感器件，决定了半球谐振陀螺仪的使用性能，目前传统机械加工方法难以同时满足半球谐振子高效、高精度、低机械损伤的加工要求，因此亟需探索新的加工方法。
[0003]目前，现有技术中采用传统的机械方法对半球谐振子的超精密加工过程中，加工工序多，且需反复加工，容易导致半球谐振子表面产生机械应力，从而增加不良品率；其次在传统加工工序中通过球壳口处导球面角来减少机械应力，依然无法实现半球谐振子的无应力加工。由于半球谐振子多采用石英材料，具有硬脆特性且球壁极薄，在传统机械加工中易造成半球破损。
[0004]而现有技术中采用GFH激光车铣复合机床实现从40
×
40
×
10mm3平面工件到最大直径为12mm，最大深度为200mm的旋转对称工件的加工，但是激光车铣复合机床无法实现工件内、外高精度球面的激光加工。另一方面，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半球回转体的激光加工方法，其特征在于，所述激光加工方法包括：将用于加工半球回转体的坯料装夹于主轴系统的夹具上，并确保所述坯料端面的中心位于所述主轴系统的中轴线上；对所述坯料进行激光加工以形成所述半球回转体的外球面；其中，在所述外球面的激光加工过程中，激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置以去除所述外球面的待加工位置的多余材料；在所述外球面加工完成后，对所述坯料进行激光加工以形成所述半球回转体的内球面；其中，在所述内球面的激光加工过程中，激光束经聚焦后水平照射至所述内球面的待加工位置以去除所述内球面的待加工位置的多余材料。2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，在所述外球面以及所述内球面进行激光加工之前，所述激光加工方法还包括：在所述外球面进行激光加工之前：获取垂直聚焦模块与所述外球面待加工位置之间的第一相对距离；当所述第一相对距离等于设定的第一相对焦距时，确定所述激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置；在所述内球面进行激光加工之前：获取水平聚焦模块与所述内球面待加工位置之间的第二相对距离；当所述第二相对距离等于设定的第二相对焦距时，确定所述激光束经聚焦后水平照射至所述内球面的待加工位置。3.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述对所述外球面进行激光加工工之前，所述激光加工方法还包括：获取所述外球面端面圆周上多个第一标定点的机床坐标；根据所述多个第一标定点的机床坐标，利用最小二乘法获取所述外球面端面圆周中心点的机床坐标；建立第一工件坐标系；其中，利用所述外球面端面圆周中心点的机床坐标作为第一工件坐标系的原点，所述外球面的轴向作为第一工件坐标系的x轴方向，垂直所述第一工件坐标系x轴方向的所述外球面的径向作为第一工件坐标系的z轴方向。4.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述在所述外球面的激光加工过程中，激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置以去除所述外球面的待加工位置的多余材料，包括：对所述外球面依次进行第一粗加工、半精加工以及第一精加工；其中，在所述第一粗加工过程中，所述激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置后，所述激光束以第一线速度去除所述外球面的待加工位置的多余材料；在所述半精加工过程中，所述激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置后，所述激光束以第二线速度去除所述第一粗加工过程中残留的多余材料；在所述第一精加工过程中，所述激光束经聚焦后垂直照射至所述外球面的待加工位置后，所述激光束以第三线速度精加工所述外球面；其中，所述第一线速度大于所述第二线速度大于所述第三线速度。5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，所述对所述外球面依次进行第一
粗加工、半精加工以及第一精加工，包括：在所述第一粗加工过程中，所述激光束保持不动，主轴系统沿机床坐标系的X轴按照设定的第一进给量逐层进给以去除所述外球面轴向的多余材料；垂直加工头模组沿所述机床坐标系的Z轴按照设定的第二进给量带动所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨竹梅，宋鹏，李川利，赵成华，段艺华，
申请(专利权)人：西安中科微精光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。