訾进锋，宋丽君，李绍良，苏定宁，熊安宁，赵万良，高立民，陈效真

(1.西安中科微精光子制造科技有限公司·西安·710119；2.西安建筑科技大学·西安·710055；3.上海航天控制技术研究所·上海·201109；4.中国科学院西安光学精密机械研究所·西安·710119；5.中国航天电子技术研究院·北京·100048)

0 引 言

石英半球裸振子的加工工艺一直是半球谐振陀螺精度提升的技术难题。由于传统刀具在处理裸振子的异性复杂结构时往往存在周期长、效率低、成本高、应力大等问题，现有石英半球裸振子的加工多采用专用刀具机床进行。一般而言，石英半球裸振子的粗加工需要1～1.5天，整体加工工时可达4～5天。因此，业界已开始探索一些高效率及微应力的石英半球裸振子加工方法。

1 石英半球裸振子的特点

石英半球谐振子是半球谐振陀螺的核心部件。选用高纯石英材料，经过磨—研—抛—洗—校—镀等三十余道传统机械精密加工工序，最终可制成具备极高品质因数(Q值)和低谐振频差(Δ

f

)的高精度惯性测量器件。在经电镀处理前，石英半球谐振子也被称为石英半球裸振子，简称裸振子。图1为石英半球裸振子的结构示意图。一方面，半球谐振陀螺所面临的工作环境严苛，其对表面质量和面形精度的要求极高；另一方面，石英材料具有高硬脆性、薄壁结构等特征，加工难度大。在表面处理过程中，球面内表面不规则等加工问题都给半球裸振子的高效、高质量制造带来了挑战。

图1 石英半球裸振子的结构示意图Fig.1 Schematic diagram of the structure of quartz hemispherical bare oscillator

1.1 石英材料及半球谐振陀螺

作为氧化硅类(石英、硅石)的非晶型玻璃熔体，石英玻璃是典型的硬脆材料。……