【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于惯性仪表控制，尤其涉及一种二件套半球谐振陀螺基座及其加工方法。
技术介绍
1、半球谐振陀螺是检测物体姿态信息的重要惯导级惯性器件，在军用及民用领域有着非常普遍的应用。
2、经典陀螺具有高速旋转的转子，用其来敏感载体在空间的转动，这类陀螺大多需要转子以及框架，这种结构必然会导致不必要的摩擦，进而产生误差。为了避免以上情况的发生，各国科研院校始终在研发一种没有高速转子的陀螺，如两光陀螺、振动陀螺等，其中半球谐振陀螺引起越来越多的关注。
3、半球谐振陀螺在原理和结构上与经典的陀螺存在本质的区别，因此存在一系列与众不同的优点：陀螺中没有高速旋转的转子，能量损耗小并且装备反应快；敏感载体转动的核心部件为高品质因数的熔融石英谐振子，本身具有较好的可靠性及抗电离辐射的能力，并且在断电情况下仍可以继续工作 15 分钟以上。
4、经典结构的半球谐振陀螺由三部分构成：谐振子、激励罩和敏感基座，基于应用和对半球谐振陀螺的品质要求，其结构形式由繁入简，由三件套构型发展到去掉激励罩的二件套构型，两件套结构的出现大大降低了生产制造上的难度，简化了流程。
5、二件套的基座将激励罩的功能集合在了基座上，通过激励电极与检测电极实现谐振子的起振与检测，虽然说二件套构型简化了结构，使得装配更容易，但谐振子也仅能通过支撑柱实现其安装固定。谐振子在加工过程中，会出现偏轴的现象，就是支撑柱的轴线与谐振子的轴线不重合，这会导致支撑柱在安装后，谐振子会出现一定倾角，不但会对其振动模态造成影响，还会对其起振和检测均造
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种二件套半球谐振陀螺基座及其加工方法，以解决上述问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种二件套半球谐振陀螺基座，包括基座、调整与固定装置、检测电极、激励电极。
4、其中基座为圆盘状，在基座中间设有用于安装谐振子的中心孔，基座上面设有凸台，凸台与基座一体成型，激励电极安装固定在凸台外表面，检测电极安装固定在基座上表面，当谐振子安装进基座时，激励电极与谐振子内球面位置相对应，检测电极与谐振子环形平面位置相对应，调整与固定装置安装固定在基座上表面，并将中心孔包含在内；
5、调整与固定装置包括安装柱、上夹持件、下夹持件、水平位移控制器，其中安装柱为两端贯穿的空心圆台，其半径较大的一端安装固定在基座正中间，安装柱的轴线与基座的轴线重合，安装柱上端的孔的半径大于谐振子支撑柱的半径并小于基座的中心孔半径，安装柱下端的孔的半径小于等于基座的中心孔的半径，并大于其上端的孔半径；
6、所述的上夹持件安装固定在安装柱内孔最上端唇缘处，下夹持件安装固定在水平位移控制器上，水平位移控制器安装在基座的中心孔内，中心孔的对应安装位置均设有用于安装水平位移控制器的安装孔。
7、调整与固定装置通过安装柱、上夹持件、下夹持件、水平位移控制器，实现了谐振子装配后的精密调整，因为谐振子在制造时不可避免的会出现转轴偏心的问题，而偏心会影响基座的检测与激励，因为谐振子与基座的激励电极与检测电极的间隙仅有几微米到几十微米，所以极小的偏心误差就会导致在装配后无法正常使用，而调整与固定装置通过调整谐振子中支撑柱的倾斜角度，确保了谐振子的旋转轴与基座垂直，另外水平位移控制器还有固定的作用，当调整完成后，会自动固定其位置，保证了后续使用的精准度。
8、优选的，调整与固定装置还包括防振筒，防振筒具体为一个橡胶材质的两面贯穿的空心圆台，防振筒安装在安装柱内，防振筒的外侧面与安装柱的内孔表面完全贴合。
9、优选的，上夹持件包括固定杆、活动垫片、活动连接件。固定杆一端安装固定在安装柱内孔最上端唇缘处，安装柱的对应位置均设有用于安装的通孔，固定杆至少有3个，以安装柱轴线为旋转轴，圆周阵列分布。活动垫片与固定杆另一端通过活动连接件安装，所有固定杆以及活动垫片将支撑柱固定在安装柱内孔中。
10、活动垫片的设置，使得在固定支撑柱的同时，也提供了支撑柱一定角度的选择自由度，使得支撑柱下端位移时，上端不会受力从而折断，而且增加了谐振子的良品率，减少了成本。
11、优选的，下夹持件包括弹性夹头、开合装置。其中弹性夹头至少有三个，任意弹性夹头的一端安装固定在开合装置上，开合装置下端与水平位移控制器连接。
12、优选的，弹性夹头材料为橡胶。
13、弹性夹头的设置使得在夹持住支撑柱后，当水平位移控制器移动时，支撑柱由于上端被上夹持件固定，支撑柱下端在水平移动时也会有垂直方向的位移，所以弹性夹头可以抵消垂直方向所产生的形变，使得水平方向的位移更流畅，也防止了支撑柱断裂。
14、弹性夹头选用橡胶材料是因为橡胶具有很好的摩擦力和弹性形变，防止了支撑柱断裂。
15、优选的，开合装置与水平位移控制器通过万向活动连接轴连接。
16、优选的，下夹持件包括紧锁装置、伸缩杆、万向活动连接轴。其中紧锁装置的下端与伸缩杆的活动杆通过万向活动连接轴安装固定，伸缩杆的固定杆与水平位移控制器连接，伸缩杆的活动杆与固定杆套合安装。
17、锁紧装置的设置，使得对支撑柱下端的夹持更稳定，而万向活动连接轴与伸缩杆使得支撑柱在移动时的垂直位移得以流畅完成，既增加了支撑柱的稳定性又实现了精准可靠的位移及角度调整。
18、优选的，伸缩杆内设有电机，以控制伸缩杆的伸长量。
19、一种二件套半球谐振陀螺基座的加工方法，包括如下步骤：
20、步骤一：材料选择；
21、根据谐振子构型以及应用场景，选择加工材料，材料包括铝合金、不锈钢、石英石。
22、步骤二：毛坯料加工；
23、如选择铝合金或不锈钢作为谐振陀螺基座材料，则使用cnc数字控制加工，通过钻孔、铣削、车削完成毛坯料的制造，或者使用金属压铸、注塑的方式制造毛坯料。
24、如选择石英石作为谐振陀螺基座材料，则使用数控铣床先铣出轮廓形状，再使用激光切割或磨削车床实现基座中孔的制造，最后使用磨片和砂纸并结合加工液对基座进行打磨，使其达到所需的平整度和光洁度。
25、步骤三：精密研磨；
26、研磨抛光是通过研磨料对谐振陀螺基座的毛坯料进行研磨抛光，进一步提高装配的尺寸精度。
27、步骤四：部件安装；
28、将检测电极、激励电极、调整与固定装置安装到基座的对应位置上，并调试其功能。
29、步骤五：装配测试；
30、将谐振子装配进基座中，并通过调整与固定装置，对谐振子进行位置调整，然后进行测试，当测试无误后将谐振子与基座真空密封起来。
31、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
32、1、调整与固定装置通过安装柱、上夹持件、下夹持件、水平位移控制器，实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二件套半球谐振陀螺基座，包括基座（1）、调整与固定装置、检测电极、激励电极，其特征在于：基座（1）为圆盘状，在基座（1）中间设有用于安装谐振子的中心孔（2），基座（1）上面设有凸台（3），凸台（3）与基座（1）一体成型，激励电极安装固定在凸台（3）外表面，检测电极安装固定在基座（1）上表面，当谐振子安装进基座（1）时，激励电极与谐振子内球面位置相对应，检测电极与谐振子环形平面位置相对应，调整与固定装置安装固定在基座（1）上表面，并将中心孔（2）包含在内；
2.根据权利要求1所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，调整与固定装置还包括防振筒（8），防振筒（8）具体为一个橡胶材质的两面贯穿的空心圆台，防振筒（8）安装在安装柱（4）内，防振筒（8）的外侧面与安装柱（4）的内孔表面完全贴合。
3.根据权利要求2所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，上夹持件（5）包括固定杆、活动垫片、活动连接件，固定杆一端安装固定在安装柱（4）内孔最上端唇缘处，安装柱（4）的对应位置均设有用于安装的通孔，固定杆至少有3个，以安装柱（4）轴线为旋转轴，圆周阵列分
4.根据权利要求3所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，下夹持件（6）包括弹性夹头、开合装置，其中弹性夹头至少有三个，任意弹性夹头的一端安装固定在开合装置上，开合装置下端与水平位移控制器（7）连接。
5.根据权利要求4所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，弹性夹头材料为橡胶。
6.根据权利要求4所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，开合装置与水平位移控制器（7）通过万向活动连接轴连接。
7.根据权利要求3所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，下夹持件（6）包括紧锁装置、伸缩杆、万向活动连接轴，其中紧锁装置的下端与伸缩杆的活动杆通过万向活动连接轴安装固定，伸缩杆的固定杆与水平位移控制器（7）连接，伸缩杆的活动杆与固定杆套合安装。
8.根据权利要求7所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，伸缩杆内设有电机，以控制伸缩杆的伸长量。
9.一种二件套半球谐振陀螺基座的加工方法，其特征在于，基于权利要求8所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其加工方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种二件套半球谐振陀螺基座，包括基座（1）、调整与固定装置、检测电极、激励电极，其特征在于：基座（1）为圆盘状，在基座（1）中间设有用于安装谐振子的中心孔（2），基座（1）上面设有凸台（3），凸台（3）与基座（1）一体成型，激励电极安装固定在凸台（3）外表面，检测电极安装固定在基座（1）上表面，当谐振子安装进基座（1）时，激励电极与谐振子内球面位置相对应，检测电极与谐振子环形平面位置相对应，调整与固定装置安装固定在基座（1）上表面，并将中心孔（2）包含在内；
2.根据权利要求1所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，调整与固定装置还包括防振筒（8），防振筒（8）具体为一个橡胶材质的两面贯穿的空心圆台，防振筒（8）安装在安装柱（4）内，防振筒（8）的外侧面与安装柱（4）的内孔表面完全贴合。
3.根据权利要求2所述的一种二件套半球谐振陀螺基座，其特征在于，上夹持件（5）包括固定杆、活动垫片、活动连接件，固定杆一端安装固定在安装柱（4）内孔最上端唇缘处，安装柱（4）的对应位置均设有用于安装的通孔，固定杆至少有3个，以安装柱（4）轴线为旋转轴，圆周阵列分布，活动垫片与固定杆另一端通过活动连接件安装...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永德，
申请(专利权)人：四川图林科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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