[发明专利]一种液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配的方法

说明书

本发明涉及液浮陀螺加工方法，具体涉及一种液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配的方法，用于解决现有液浮陀螺轴尖与轴承加工方法存在生产难度大、成本高、微米级配合间隙导致库存占仓成本，以及装配损伤导致陀螺生产、交付风险的不足之处。该液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配方法包括如下步骤：(1)轴承分组；(2)轴尖分组；(3)轴承和轴尖的选配。本发明基于轴尖与轴承的生产难度，采用了先生产轴承后生产轴尖的顺序，并且对轴尖与轴承均采用分组方式进行加工。

技术领域

本发明涉及液浮陀螺加工方法，具体涉及一种液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配的方法。

背景技术

液浮陀螺因其抗振动、耐冲击、可靠性高等特点，广泛应用于航天、航空、武器装备等领域，是测量航天、航空器、弹体等俯仰、偏航、滚动角速度的敏感器件，在惯性导航和制导系统中起重要作用；由于液浮陀螺高精度的要求，导致液浮陀螺零件大都为小尺寸、高加工精度、小配合尺寸，部分零件的加工、检测及装配精度处于精密或超精密加工精度范围内，零件的形位公差和配合公差都在微米或亚微米级，从而导致液浮陀螺生产制造成本较大。

根据液浮陀螺的技术要求，需设计出摩擦力矩尽量小的支撑系统，因此采用硬质合金与红刚玉两种材料用于加工结构支撑零件。支撑系统由两部分组成，一是球形的轴尖(01)、直孔宝石结构的轴承(02)和宝石垫(03)，用于限制浮子径向和轴向位移、减少摩擦力矩及保证定中心，如图1和图2所示；二是陀螺内腔充满的悬浮液。悬浮液使浮子在工作温度下全部浮起，卸去全部压在轴尖(01)上的浮子重量，确保了轴尖(01)与轴承(02)之间没有接触，同时给浮子提供阻尼作用，进而使支撑系统达到减少液浮陀螺摩擦力矩，提高精度及抗冲击、抗振动的性能。

液浮陀螺工作在力矩反馈状态，回路稳定时的输出反映该姿态下该时刻液浮陀螺的综合漂移情况，包括输入量测量成分、仪表固有误差成分、随机干扰成分、异常的摩擦力矩成分等。通常，在液浮陀螺工作时浮液确保了轴尖(01)与轴承(02)之间没有接触，浮子处于自由悬浮状态，轴尖(01)与轴承(02)之间的轴向和径向均存在间隙，轴尖(01)的轴向和径向均有一定自由度，受温度均匀性及温度梯度影响，浮子会发生偏移，导致浮子对中性降低，进而影响液浮陀螺精度，因此在液浮陀螺研制初期都会尽可能使浮子具备很高的对中性，以实现浮心、质心、轴心合一，为了保障三心合一，需要严格控制轴尖(01)与轴承(02)之间的轴向和径向间隙。

采用现有方法独立加工轴尖与轴承，由于轴尖与轴承配合间隙小，不仅要求表面光洁度高，同时要求几何形状误差小，因此需要提高加工精度，由此导致生产制造难度加大，生产加工成本增加，生产周期延长；在轴尖与轴承独立加工后，按配合间隙要求选配两种零件，若符合配合间隙要求的零件数量不满足零件齐套要求，则需要加大两种零件的持续投产，由此增加了零件采购和库存成本；装配过程中如果出现轴承、轴尖损伤返工时，可能会出现没有所需的轴尖或轴承，无法返工，从而影响产品合格率，造成液浮陀螺整表报废，增加产品生产成本。

综上，现有液浮陀螺轴尖与轴承加工方法存在以下问题：(1)轴承与轴尖独立加工，为满足微米级配合间隙，零件加工难度大，加工成本增大；(2)轴承与轴尖独立加工，为满足微米级配合间隙，零件加工难度大，延长生产周期，影响产品交付周期；(3)轴承与轴尖独立加工，为满足微米级配合间隙，且保障产品交付进度，增加了零件采购和库存成本；(4)轴承与轴尖独立加工，导致满足轴承与轴尖尺寸要求，但不满足配合间隙要求，从而增加了零件生产成本。

发明内容

本发明的目的是解决现有液浮陀螺轴尖与轴承加工方法存在生产难度大、成本高、微米级配合间隙导致库存占仓成本，以及装配损伤导致陀螺生产、交付风险的不足之处，而提供一种液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配的方法。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

一种液浮陀螺轴尖与轴承分组加工及选配的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

步骤(1)：轴承分组