專利名稱：一種陀螺激光自動(dòng)控制動(dòng)平衡機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)平衡機(jī)，特別涉及一種激光動(dòng)平衡機(jī)。
背景技術(shù)：
飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈、火箭以及各種航天飛行器，都廣泛應(yīng)用陀螺儀表。陀 螺轉(zhuǎn)子是陀螺儀表的"心臟"部件，陀螺轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡好與壞，直接影響陀螺 儀的精度和使用壽命。
隨著尖端科學(xué)技術(shù)和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展，陀螺轉(zhuǎn)子的精細(xì)平衡日益重要。在 激光技術(shù)沒有應(yīng)用之前，人們無法對(duì)正在高速旋轉(zhuǎn)的物體進(jìn)行動(dòng)平衡，所有的 動(dòng)平衡機(jī)都是動(dòng)不平衡量的檢測(cè)儀器，只能測(cè)量出大小和相位，而不能對(duì)其不 平衡量進(jìn)行加苛。要平衡好一件旋轉(zhuǎn)體，就要進(jìn)行多次重復(fù)裝卡、測(cè)量、去重, 直至合格為止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種激光自動(dòng)控制動(dòng)平衡機(jī)。 采用的技術(shù)方案是
陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)，由工作臺(tái)和控制臺(tái)組成。工作臺(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī) 的主體，它包括激光器、激光電源、激光旋轉(zhuǎn)光路、冷卻水等。
控制臺(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡陀螺馬達(dá)的操縱部分，它包括測(cè) 量電路、自動(dòng)控制電路和陀螺馬達(dá)三相逆變電源。
該平衡機(jī)能自動(dòng)的測(cè)出陀螺馬達(dá)不平衡的大小，而且能夠根據(jù)這個(gè)信號(hào)與 旋轉(zhuǎn)光路的磁頭信號(hào)，共同控制激光的發(fā)射時(shí)刻，對(duì)陀螺馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)平衡加工。 如何減小激光加工毛刺和控制去重量。
減少激光加工毛刺
由于陀螺旋轉(zhuǎn)速度快，因此要求去重量大小要十分精確，去重點(diǎn)位置也要 準(zhǔn)確。
動(dòng)平衡加工材料時(shí)，材料是以熔融狀態(tài)被除掉的。而熱加工過程大體可分 為熱、熔化和氣化三個(gè)過程，當(dāng)激光束照射在被平衡加工的金屬衷面時(shí)，瞬時(shí) 產(chǎn)生的高溫、高壓，使被照射表面由表及里地出現(xiàn)熔化、氣化和噴射爆炸等過 程，其中部分金屬氣化，部分金屬形成液態(tài)飛濺，而未飛離基體的液體，冷卻
后便形成了加工毛刺。
采用激光實(shí)現(xiàn)陀螺動(dòng)平衡去重的優(yōu)點(diǎn)在于，不但實(shí)現(xiàn)陀螺平衡加工工藝的 自動(dòng)化，而且提高了平衡精度和效率。由于用激光束平衡加工沒有機(jī)械接觸、 沒有機(jī)械作用力、沒有加工變形、對(duì)尺寸小、重量輕、薄壁陀螺轉(zhuǎn)子更有現(xiàn)實(shí) 意義。


圖1為調(diào)Q去重激光動(dòng)平衡機(jī)原理圖。
具體實(shí)施例方式
調(diào)Q去重激光動(dòng)平衡機(jī)，包括
1、激光器；2、活動(dòng)桿；3、線圈；4、鏡；5、聚焦系統(tǒng)；6—8、壓縮空氣 系統(tǒng)；9、陀螺轉(zhuǎn)子；10、驅(qū)動(dòng)電源部分；11、傳感器；12、信號(hào)轉(zhuǎn)換部分；13 —15、 19、控制同步器的部分；16、 17、控制盤和轉(zhuǎn)速表；18、激光器電源部 分；20、冷卻系統(tǒng)。
調(diào)Q去重激光動(dòng)平衡機(jī)，基本上能對(duì)陀螺轉(zhuǎn)于實(shí)現(xiàn)，點(diǎn)，狀平衡。由于經(jīng)
過調(diào)Q的激光脈寬能壓縮在幾十個(gè)毫微秒甚至幾個(gè)毫微秒內(nèi)，所以可獲得較大
峰值功率的激光。由于脈寬窄，因而保證在陀螺轉(zhuǎn)子表面上去除材料的痕跡為
"點(diǎn)，狀。它基本上與陀螺轉(zhuǎn)于的轉(zhuǎn)速無關(guān)(對(duì)轉(zhuǎn)速為30,000 60,000轉(zhuǎn)/分的陀 螺轉(zhuǎn)于而言)，而只與所去除的金屬材料的種類有關(guān)。這種動(dòng)平衡機(jī)的線路較復(fù) 雜，但可以獲得高精度。用調(diào)Q脈沖去除金屬的實(shí)際效率低于1。其原因是，工 件反射部分光束。此外，氣化噴射的材料朝著輻射的方向，也就是朝著激光光 束運(yùn)動(dòng)方向，其結(jié)果是氣化的材料部分吸收激光光束。因此，已氣化的材料進(jìn) 一步加熱，而激光光束在材料表面附近卻受到部分屏蔽，給進(jìn)一步去除材料帶 來阻礙。試驗(yàn)表明，要?dú)饣痩毫克的材料，需要能量為1焦耳的調(diào)O脈沖激光 照射大約20 30次。 其主要技術(shù)指標(biāo)為
1、 激光單次去重量，粗加工時(shí)(量程按鍵"2—100"時(shí))去重量大于2毫克 /次；精加工時(shí)(量程按健"1 "時(shí))去重量小去0.5毫克/次。
2、 激光相位誤差為±10°。
3、 激光去重軌跡近似為圓點(diǎn)。
4、 激光輸出重復(fù)頻率4次/分。
權(quán)利要求
1.陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)，其特征是由工作臺(tái)和控制臺(tái)組成，工作臺(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)的主體，它包括激光器、激光電源、激光旋轉(zhuǎn)光路、冷卻水；控制臺(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡陀螺馬達(dá)的操縱部分，它包括測(cè)量電路、自動(dòng)控制電路和陀螺馬達(dá)三相逆變電源；該平衡機(jī)能自動(dòng)的測(cè)出陀螺馬達(dá)不平衡的大小，而且能夠根據(jù)這個(gè)信號(hào)與旋轉(zhuǎn)光路的磁頭信號(hào)，共同控制激光的發(fā)射時(shí)刻，對(duì)陀螺馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)平衡加工；激光動(dòng)平衡機(jī)包括激光器(1)、活動(dòng)桿(2)、線圈(3)、鏡(4)、聚焦系統(tǒng)(5)、壓縮空氣系統(tǒng)(6)、(7)、(8)、陀螺轉(zhuǎn)子(9)、驅(qū)動(dòng)電源部分(10)、傳感器(11)、信號(hào)轉(zhuǎn)換部分(12)、控制同步器的部分(13)、(14)、(15)、(19)、控制盤和轉(zhuǎn)速表(16)、(17)、激光器電源部分(18)和冷卻系統(tǒng)(20)；其主要技術(shù)指標(biāo)為1)激光單次去重量，粗加工時(shí)(量程按鍵“2—100”時(shí))去重量大于2毫克/次；精加工時(shí)(量程按健“1”時(shí))去重量小去0.5毫克/次；2)激光相位誤差為±10°；3)激光去重軌跡近似為圓點(diǎn)；4)激光輸出重復(fù)頻率4次/分。
全文摘要
陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)，由工作臺(tái)和控制臺(tái)組成。工作臺(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)的主體，它包括激光器、激光電源、激光旋轉(zhuǎn)光路、冷卻水等?？刂婆_(tái)是陀螺激光動(dòng)平衡機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡陀螺馬達(dá)的操縱部分，它包括測(cè)量電路、自動(dòng)控制電路和陀螺馬達(dá)三相逆變電源。該平衡機(jī)能自動(dòng)的測(cè)出陀螺馬達(dá)不平衡的大小，而且能夠根據(jù)這個(gè)信號(hào)與旋轉(zhuǎn)光路的磁頭信號(hào)，共同控制激光的發(fā)射時(shí)刻，對(duì)陀螺馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)平衡加工。本發(fā)明不但實(shí)現(xiàn)陀螺平衡加工工藝的自動(dòng)化，而且提高了平衡精度和效率。由于用激光束平衡加工沒有機(jī)械接觸、沒有機(jī)械作用力、沒有加工變形、對(duì)尺寸小、重量輕、薄壁陀螺轉(zhuǎn)子更有現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)G01M1/38GK101373160SQ20081022812
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者宏 石 申請(qǐng)人:沈陽利泰自控技術(shù)有限責(zé)任公司