基于阶梯掩膜腐蚀的圆柱壳体振动陀螺谐振子的亚表面残余应力测试与分析

摘要

圆柱壳体振动陀螺是一种具有较高精度的金属振动陀螺.陀螺谐振子表面经过加工后会留下残余应力,对其性能影响较大.但目前国内外对圆柱壳体振动陀螺的表面和亚表面应力情况还缺乏深入的研究.针对圆柱壳体振动陀螺振动器件谐振子的几何结构和加工工艺特点进行研究,建立了谐振子切削加工的仿真模型,仿真分析了谐振子的亚表面残余应力的分布规律.并提出一种阶梯掩膜化学腐蚀的方法,对亚表面残余应力进行测试和分析,获得谐振子亚表面应力的分布规律,对实现谐振子的低应力制造和降低残余应力对圆柱壳体振动陀螺零偏稳定性的影响具有较好的指导意义.