CN113913772A - 用于球形电极真空镀膜的专用工装及镀膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于球形电极真空镀膜的专用工装及镀膜方法，工装包括工装底座、弧面压盖、背面压盖、中心杆、定位销；在进行工件弧面镀膜时，弧面压盖通过螺纹配合与工装底座同轴连接，中心杆由上向下穿经工件的中心孔，并通过下部螺纹端与工装底座的中心螺孔形成螺纹配合；定位销插装于工件底座上的安装孔和工装底座上的定位孔内，使工件以弧面朝上且其中心孔被压盖的方式固定于工装上；在进行工件内孔镀膜时，背面压盖通过螺纹配合与工装底座连接，定位销插装于工件上的定位孔和工装底座上的定位孔内，使工件以中心孔上露且圆弧面朝下的方式固定于工装上。本发明实现了工件表面金属化镀膜和内孔金属化镀膜，节省了模具成本。

Description

用于球形电极真空镀膜的专用工装及镀膜方法
技术领域
本发明属于石英半球谐振陀螺生产技术领域，涉及球形电极的金属化处理技术，具体涉及用于球形电极真空镀膜的专用工装及镀膜方法。
背景技术
半球谐振陀螺是新一代的长寿命、高可靠、低功耗、轻重量的惯性敏感元件，它是一种新型惯导级固体陀螺。它具有启动准备时间短，测量精度高，输出信号噪声小，零偏及标度因数长期稳定性强等诸多优点。
石英半球谐振陀螺的工作原理是谐振子的振动效应。实现谐振子的振动激励和信号检测，是基于基座表面的电极来实现的。基座使用不导电的石英玻璃作为材料，为使其具备电极的导电功能，以及后续其他工序对基座可焊性的要求，需要在基座表面以及基座内孔进行真空镀膜的金属化工艺。根据镀膜的工艺要求，需要设计一套专用的装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种安装方便、拆卸快捷、且周转便利的用于球形电极真空镀膜的专用工装及镀膜方法。
本发明的目的之一通过如下技术方案来实现：
一种用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：包括工装底座、弧面压盖、背面压盖、中心杆、定位销；
所述工装底座整体为圆柱体状，在工装底座的外圆周面上靠近上端的部位设置有外螺纹，在工装底座的中心由上至下设置有工件定位孔和工件嵌入孔，在工件定位孔的底面设置定位销孔；在工件嵌入孔内下部位置设置有中心内柱，在中心内柱上设置有中心螺孔；在工装底座的下部设置有沿径向方向的通槽；
所述中心杆的下端部设置有螺纹段；
所述弧面压盖和背面压盖上均设置有与工装底座上的外螺纹配合相配合的内螺纹；
在进行工件弧面镀膜时，所述弧面压盖通过螺纹配合与工装底座同轴连接，所述中心杆由上向下穿经工件的中心孔，并通过下部螺纹端与工装底座的中心螺孔形成螺纹配合；所述定位销插装于工件底座上的安装孔和工装底座上的定位孔内，使工件以弧面朝上且其中心孔被压盖的方式固定于工装上；
在进行工件内孔镀膜时，所述背面压盖通过螺纹配合与工装底座连接，所述定位销插装于工件上的定位孔和工装底座上的定位孔内，使工件以中心孔上露且圆弧面朝下的方式固定于工装上。
进一步的：所述弧面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的上压环部分构成，在圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹；在进行工件弧面镀膜时，上压环部分的下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间。
进一步的：所述中心杆为四段结构，在进行工件弧面镀膜时，第一段和第二段位于工件上端，且第二段下端与工件顶面压紧接触，第三段穿经工件的中心孔，第四段位为螺纹段。
进一步的：所述背面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的环形上压挡部分构成；环形上压挡部分的中心设置有锥面孔，环形上压挡部分的下端设置有与工件底面形状匹配的阶梯面；在背面压盖的圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹；在进行工件内孔镀膜时，环形上压挡部分下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间。
进一步的：所述中心内柱由上小下大的两个圆台构成，在进行工件内孔镀膜时，上部小圆台与工件中心孔的下部形成接触式插装配合。
进一步的：在工装底座上对应于工件定位孔的侧壁上设置有对称设置的一组方形开孔。
进一步的：在工装底座的外环壁上位于设置外螺纹的下部位置对称设置有一组方槽。
本发明的目的之二通过如下技术方案来实现：
一种球形电极镀膜方法，其特征在于:采用上述上的用于球形电极真空镀膜的专用工装，包括如下步骤：
步骤1、将球形电极以弧面朝上的方式安装到专用工装上；
步骤2、对步骤1安装后的球形电极进行超声清洗；
步骤3、对球形电极的弧面进行镀膜处理；
步骤4、将球形电极以弧面朝下的方式安装到专用工装上
步骤5、对球形电极的内孔进行镀膜处理。
本发明具有的优点和积极效果为：
1、本专用工装，通过两个形状不同的弧面压盖和背面压盖分别配合其他的工装零件，可组装为两套工装，一套工装可实现将工件以圆弧面外露的方式固定安装，另一套工装可实现将工件以中心孔上露且圆弧面内藏的方式固定安装，从而能实现工件表面金属化镀膜和内孔金属化镀膜，节省了模具成本。
2、本专用工装构成件少，具有安装方便和拆卸快捷的优点，另外、本工装可实现周转利用。
附图说明
图1是本发明进行工件弧面镀膜示意图；
图2是本发明进行内孔镀膜示意图；
图3是本发明工装的工装底座示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本发明的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
一种用于球形电极真空镀膜的专用工装，请参见图1-3，其发明点为：包括工装底座5、弧面压盖3、背面压盖6、中心杆1、定位销4。
所述工装底座用于支撑球形电极工件，其整体为圆柱体状。在工装底座的外圆周面上靠近上端的部位设置有外螺纹11，用于与弧面压盖或背面压盖连接。在工装底座的中心由上至下设置有工件定位孔9和工件嵌入孔。工件定位孔的孔径及深度分别与球形电极工件的工装底座外径及厚度匹配，以供球形电极的工装底座嵌入。工件嵌入孔的孔径要稍大于球形电极工件的弧面最大直径尺寸。在工件定位孔的底面设置有定位销孔，在球形电极工件的底座置于工装底座上的工件定位孔后，该定位销孔与工件底座上的其中一安装孔对正，将定位销插入工装上的定位销孔与工件底座上的安装孔后，可实现对工件的定位。在工件嵌入孔内下部位置设置有中心内柱12，在中心内柱上设置有中心螺孔13；在工装底座的下部设置有沿径向方向的通槽14。
所述中心杆用于在对工件的弧面镀膜时，压紧和遮挡工件的上端。所述中心杆为四段结构，在进行工件弧面镀膜时，第一段和第二段位于工件上端，第一段的作用是提供手持位，便于移动工装及固定在工装上的工件，第二段的作用是与工件的顶面直接压紧接触，其覆盖面积接近工件的整个顶面区域；第三段的作用是穿过工件的中心孔；第四段位为螺纹段，与工装底座中心内柱上的中心螺孔形成螺纹连接，以实现将中心杆固定在工装底座上。
所述弧面压盖用于在对工件进行弧面镀膜时，将工件以弧面朝上的方式压装在工装底座上。所述弧面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的上压环部分构成。在圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹。在进行工件弧面镀膜时，通过螺纹连接，将弧面压盖连接于工装底座上，上压环部分的下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间。
所述背面压盖用于在对工件进行内孔镀膜时，将工件以弧面朝下的方式压装在工装底座上。所述背面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的环形上压挡部分构成；环形上压挡部分的中心设置有呈上大下小的锥面孔，环形上压挡部分的下端设置有与工件底面形状匹配的阶梯面。在背面压盖的圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹；在进行工件内孔镀膜时，通过螺纹连接，将背面压盖连接于工装底座上，环形上压挡部分下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间，此时，上述锥面孔的下端延伸至与工件中心孔的上端接触的部位。
上述结构中，进一步的：所述中心内柱由上小下大的两个圆台构成，在进行工件内孔镀膜时，上部小圆台与工件中心孔的下部形成接触式插装配合，这样，可实现对工件内孔下部进行封堵，避免对工件内孔进行镀膜时，金属粉掉落到下部不需要镀膜的部位。
上述结构中，进一步的：在工装底座的工件定位孔的底面设置有浅槽10，起到镀膜避让作用。
上述结构中，进一步的：在工装底座上对应于工件定位孔的侧壁上设置有对称设置的一组方形开孔8。方形开孔提供了球形电极工件取出时的夹持位置，避免了从工装底座取出球形电极工件时，球形电极工件因没有夹持部位，无法取出的情况。
上述结构中，进一步的：在工装底座的外环壁上位于设置外螺纹的下部位置对称设置有一组方槽7。在镀膜结束后，方槽提供了手工旋松专用装置的施力位置，可实现工装的快速拆卸。
基于上述的专用工装，对球形电机进行镀膜的工艺过程如下：
步骤1、将球形电极2以弧面朝上的方式安装到专用工装上；
步骤2、对步骤1安装后的球形电极进行超声清洗；
步骤3、对球形电极的弧面进行镀膜处理；
步骤4、将球形电极以弧面朝下的方式安装到专用工装上；
步骤5、对球形电极的内孔进行镀膜处理。
上述步骤1的具体过程如下：
参见图1，将球形电极弧面朝上放置到工装底座的工件定位孔处，二者的相对位置关系由定位销确定。弧面压盖与工装底座通过螺纹紧固。中心杆与工件底座通过螺纹紧固。其中，弧面压盖和中心杆均起到压紧、固定和遮挡镀膜的三个作用。安装完毕的球形电极工件，通过中心杆位于上部的第一段进行周转夹持，夹持位置远离镀膜位置，避免了基座镀膜前后的二次污染，保证镀膜质量。
上述步骤3中，在进行超声清洗时，因为工装底座的下部有通槽的特殊设计，清洗液在专用工装内外能做到无障碍流动，保证了清洗效果。
上述步骤4的具体过程如下：
参见图2，球形电极工件弧面朝下放置到工装底座的工件定位孔处处，二者的相对位置关系由定位销确定。背面压盖与工装底座通过螺纹紧固。背面压盖起到压紧、固定和遮挡镀膜的三个作用。背面压盖和中心内柱，起到遮挡镀膜的作用，保证内孔的镀膜范围只能在限定区域进行。工装底座上浅槽的设计，避免已经镀覆的膜层(球形电极工件底座上端面的膜层)与工装底座接触摩擦，保证了镀膜质量。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (7)

1.一种用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：包括工装底座、弧面压盖、背面压盖、中心杆、定位销；
所述工装底座整体为圆柱体状，在工装底座的外圆周面上靠近上端的部位设置有外螺纹，在工装底座的中心由上至下设置有工件定位孔和工件嵌入孔，在工件定位孔的底面设置定位销孔；在工件嵌入孔内下部位置设置有中心内柱，在中心内柱上设置有中心螺孔；在工装底座的下部设置有沿径向方向的通槽；
所述中心杆的下端部设置有螺纹段；
所述弧面压盖和背面压盖上均设置有与工装底座上的外螺纹配合相配合的内螺纹；
在进行工件弧面镀膜时，所述弧面压盖通过螺纹配合与工装底座同轴连接，所述中心杆由上向下穿经工件的中心孔，并通过下部螺纹端与工装底座的中心螺孔形成螺纹配合；所述定位销插装于工件底座上的安装孔和工装底座上的定位孔内，使工件以弧面朝上且其中心孔被压盖的方式固定于工装上；
在进行工件内孔镀膜时，所述背面压盖通过螺纹配合与工装底座连接，所述定位销插装于工件上的定位孔和工装底座上的定位孔内，使工件以中心孔上露且圆弧面朝下的方式固定于工装上。
2.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：所述弧面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的上压环部分构成，在圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹；在进行工件弧面镀膜时，上压环部分的下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间。
3.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：所述中心杆为四段结构，在进行工件弧面镀膜时，第一段和第二段位于工件上端，且第二段下端与工件顶面压紧接触，第三段穿经工件的中心孔，第四段位为螺纹段。
4.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：所述背面压盖由圆柱套部分及与圆柱套部分的上端内壁连接的环形上压挡部分构成；环形上压挡部分的中心设置有锥面孔，环形上压挡部分的下端设置有与工件底面形状匹配的阶梯面；在背面压盖的圆柱套部分的内孔靠近下端的部位设置有与工装底座上的外螺纹相配合的内螺纹；在进行工件内孔镀膜时，环形上压挡部分下端与工装底座上工件定位孔的底面之间形成供工件工装底座安装的空间。
5.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：所述中心内柱由上小下大的两个圆台构成，在进行工件内孔镀膜时，上部小圆台与工件中心孔的下部形成接触式插装配合。
6.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：在工装底座上对应于工件定位孔的侧壁上设置有对称设置的一组方形开孔。
7.根据权利要求1所述的用于球形电极真空镀膜的专用工装，其特征在于：在工装底座的外环壁上位于设置外螺纹的下部位置对称设置有一组方槽。
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