CN117226440A - 一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型及其加工方法，包括谐振子、支撑柱，其中谐振子为空心半球壳体，支撑柱为圆柱体，且支撑柱的圆截面与半球谐振子的最大圆截面同心，谐振子与支撑柱一体成型，谐振子的球壳壁厚为变壁厚设置，也就是提高谐振子的半球壳唇缘部分的质量，其中谐振子球壳的内球面以及环形平面均设有金属镀膜，谐振子与支撑柱的材料为高品质的熔融石英玻璃。变壁厚设置使得谐振子的谐振频率大幅降低，抵消了因倒角产生的谐振频率增加问题。另外谐振子的唇缘处的环形平面的面积也增加了，使得检测电极在检测时更准确。
Description
技术领域
本发明惯性仪表控制技术领域，尤其涉及一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型及其加工方法。
背景技术
半球谐振陀螺是检测物体姿态信息的重要惯导级惯性器件，在军用及民用领域有着非常普遍的应用。
经典陀螺具有高速旋转的转子，用其来敏感载体在空间的转动，这类陀螺大多需要转子以及框架，这种结构必然会导致不必要的摩擦，进而产生误差。为了避免以上情况的发生，各国科研院校始终在研发一种没有高速转子的陀螺，如两光陀螺、振动陀螺等，其中半球谐振陀螺引起越来越多的关注。
半球谐振陀螺在原理和结构上与经典的陀螺存在本质的区别，因此存在一系列与众不同的优点：陀螺中没有高速旋转的转子，能量损耗小并且装备反应快；敏感载体转动的核心部件为高品质因数的熔融谐振子，本身具有较好的可靠性及抗电离辐射的能力，并且在断电情况下仍可以继续工作 15 分钟以上。
经典结构的半球谐振陀螺由三部分构成：谐振子、激励罩和敏感基座，基于应用和对半球谐振陀螺的品质要求，其结构形式由繁入简，由三件套构型发展到去掉激励罩的二件套构型，两件套结构的出现大大降低了生产制造上的难度，简化了流程。
谐振子是半球谐振陀螺的核心部件，它由高品质因数的熔融石英加工而成，用于产生陀螺效应。
然而由于谐振子在加工过程中，支撑杆与谐振子半球壳的上下两个连接处的倒角也是制造中很重要的一环，没有倒角或倒角过小将会给制造加工带来极高的难度，而倒角过大会提高谐振子的谐振频率，使得谐振子更难于起振，在现有技术中，为解决上述问题，通过将谐振子的唇缘处的质量增加，通过仿真与实验，验证了在同样的振动模态下，谐振子的振动频率会大幅下降，从而易于起振。现在有技术的均匀变壁厚是改变谐振子内球面的球心位置实现的，也就是将内球面的球心位置向上移动，但谐振子的内球面构型会发生很大的变化，从而导致加工异常困难，由于谐振子部分厚度变薄，以及在唇缘处出现了“内扣”形状，使得无法直接使用半球刀具进行加工，而且由于进给量的增加，使得产生大量的碎屑，十分影响加工精度。
现有技术中通常为了加工便利，将半球谐振子内球面的“内扣”部分直接截掉，从而减小加工难度，但相较于普通谐振子而言，起振优势与检测优势也受到了很大的影响。
发明内容
本发明目的在于提供一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型及其加工方法，以解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型，包括谐振子、支撑柱，其中谐振子为空心半球壳体，支撑柱为圆柱体，且支撑柱的圆截面与半球谐振子的最大圆截面同心，谐振子与支撑柱一体成型，谐振子的球壳壁厚为变壁厚设置，也就是提高谐振子的半球壳唇缘部分的质量，其中谐振子球壳的内球面以及环形平面均设有金属镀膜，谐振子与支撑柱的材料为高品质的熔融石英玻璃。变壁厚设置使得谐振子的谐振频率大幅降低，抵消了因倒角产生的谐振频率增加问题。另外谐振子的唇缘处的环形平面的面积也增加了，使得检测电极在检测时更准确。
其中所述的谐振子球壳的外球面半径为R毫米 ，谐振子球壳的内球面半径为S毫米，S小于等于R且内球面球心与外球面球心在水平方向上重合，且在垂直方向上内球面球心在外球面球心上方，两球心相距M毫米，支撑杆半径为r毫米 ，支撑杆在谐振子内球面一端的长度为L1，支撑杆在谐振子外球面一端的长度为L2毫米 ，谐振子的总长度为 L=L1+L2+R-S-M。
一种二件套半球谐振陀螺的谐振子加工方法，包括如下步骤：
步骤一：毛坯成型
所述的毛坯成型具体为通过铣磨成型或吹塑成型，得到谐振子的毛坯料。
步骤二：精密研磨
所述的精密研磨是通过精加工装置，将上述谐振子毛坯料加工，使其Q值满足工艺需求。
精密研磨包括外球面精加工、内球面精加工、环形平面精加工。其中外球面精加工使用的是通过杯形砂轮加工方式，环形平面精加工使用的是平面砂轮加工方式。
步骤三：研磨抛光
所述的研磨抛光是通过研磨料对精密研磨后的谐振子进行研磨抛光，通过对材料表面微量去除，进一步提高半球谐振子的尺寸精度。
步骤四：化学腐蚀
谐振子经过磨削、研磨抛光等机械加工后，谐振子表面仍然存在着一定深度的加工变质层，对谐振子镀膜、品质因数和频差等产生严重影响。谐振子采用氢氟酸化学腐蚀工艺，消除机械加工表面缺陷。
步骤五：质量调平
使用机械去重调平、激光去重调平、化学腐蚀或离子束刻蚀调平，以补偿球面壳体的非均匀性偏差，尽可能达到理想谐振子状态。
步骤六：表面镀膜
谐振子表面使用磁控溅射等工艺方法镀铬膜和金膜。为保证谐振子的品质因数Q值要求。
所述的步骤二中的精加工装置，包括被加工件、超精密磨削机床，超精密磨削机床包括旋转动力输出装置、进给动力输出装置、动力控制模块、磨削刀具。
上述的旋转动力输出装置、进给动力输出装置、动力控制模块均为现有技术。
因为谐振子加工精度非常高，所以在加工时使用的都是精度非常高的车床，但在这一步骤时，磨削量都是非常小的，因此通常会使用球形磨刀，通过高精度控制实现精加工，但在加工变壁厚谐振子时，其磨削进给量以及碎屑量是很大的，因为变壁厚谐振子在毛坯加工时无法加工其内球面的内扣部分（会卡在磨具取不出来），因此只能通过精加工步骤来实现变壁厚。
其中所述的被加工件为均匀壁厚的且壁厚h为R-S毫米的谐振子毛坯料。
优选的，壁厚h不小于0.5mm，不大于5mm，外表面半径R不小于10mm、不大于30mm，内球面半径S根据壁厚h的选择而适应性改变。
谐振子毛坯料通常是使用熔融石英石吹塑成型的，其表面粗糙，Q值很低，需要精加工才能满足后续加工需求。
所述的磨削刀具安装固定在旋转动力输出装置的动力输出端，磨削刀具安装固定在进给动力输出装置上。
磨削刀具包括半球体主刀具、伸缩副刀具、被夹持柱，在半球体主刀具外表面上设有与支撑柱定位套合的通孔，通孔旋转轴与半球体主刀具的旋转轴重合，通孔与半球体主刀具的连接处设有倒角，被夹持柱的一端与半球体主刀具安装固定，被加持柱的轴线与半球体主刀具的轴线重合，伸缩副刀具位于半球体主刀具的下方，其一端与被加持柱安装固定。
伸缩副刀具包括固定杆、伸缩杆、刀头、伸缩控制器。其中固定杆的一端安装固定在被加持柱上，且固定杆与被加持柱的夹角为90度，伸缩杆内部中空，其伸缩杆一端与固定杆另一端套合安装，初始状态时，伸缩杆另一端设有刀头，开合控制器安装固定在伸缩杆与固定杆之间，使得伸缩杆能调整伸出或缩起。
伸缩副刀具的为可伸缩设置，实现了在谐振子内侧唇缘处的加工，当加工完毕后使谐振子缩起即可取出，其在保证了高精度的同时，只增加了一步加工工艺，而且加工精度与加工效率均符合批量生产要求。
优选的，开合控制器包括弹性件和连接扣件，其中弹性件一端安装固定在伸缩杆一端，弹性件另一端安装固定在固定杆上，使得在无其他阻力的情况下，伸缩杆始终保持在伸出状态其中连接扣件的组件分别安装在伸缩杆与支撑柱定位套表面上，通过连接扣件的开与合，实现伸缩杆的伸出与缩起。
弹性件与连接扣件的使用，使得在加工过程中无须时刻调整伸缩刀具的伸出长度，并且在唇缘处加工结束后用扣件将伸缩杆缩起即可顺利取出磨削刀具。
优选的，在半球体主刀具的半球面上，设有凹槽，凹槽的一端位于半球体主刀具与支撑柱连接的倒角处，凹槽的另一端位于半球面外边缘。
由于变壁厚的磨削量很大，因此需要在主刀具的外表面设凹槽，从而将被磨削下的废料进入凹槽中，从而提高加工精度。
优选的，在半球体主刀具水平面的投影中，凹槽的两端的连线与凹槽在支撑柱倒一端到圆心的连线有一夹角，夹角为45-60度。
优选的，凹槽的数量为6个，并等距圆周阵列。
优选的，一种二件套半球谐振陀螺的谐振子加工方法还包括超声振动发生器。超声振动发生器包括超声振动源、超声传导介质。其中超声传导介质一端与超声振动源连接，另一端与被加持柱连接，将超声振动通过被加持柱传导至被加工件的工作面上。
由于谐振子的为薄壳体，在加工过程中极易发生碎裂，磨削产生的高温与振动均会导致加工成品率降低，但在使用超声振动后，高频的振动抑制了谐振子振动，同时将磨削过程中产生的废料通过振动快速排除，大幅提升了加工产品率和加工效率。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的伸缩副刀具的为可伸缩设置，实现了在谐振子内侧唇缘处的加工，当加工完毕后使谐振子缩起即可取出，其在保证了高精度的同时，只增加了一步加工工艺，而且加工精度与加工效率均符合批量生产要求；
2、本发明中弹性件与连接扣件的使用，使得在加工过程中无须时刻调整伸缩刀具的伸出长度，并且在唇缘处加工结束后用扣件将伸缩杆缩起即可顺利取出磨削刀具；
3、本发明由于谐振子的为薄壳体，在加工过程中极易发生碎裂，磨削产生的高温与振动均会导致加工成品率降低，但在使用超声振动后，高频的振动抑制了谐振子振动，同时将磨削过程中产生的废料通过振动快速排除，大幅提升了加工产品率和加工效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为磨削刀具的主视图；
图2为磨削刀具的俯视图；
图3为磨削刀具的仰视图；
图4为磨削刀具的结构示意图Ⅰ；
图5为变壁厚谐振子的剖视图；
图6为磨削刀具的剖视图；
图7为图6中A的放大图；
图8为变壁厚谐振子原理图；
图9为本发明流程图。
附图标记所代表的为：1-谐振子、2-支撑柱、3-半球体主刀具、4-伸缩副刀具、5-被夹持柱、6-固定杆、7-伸缩杆、8-刀头、9-伸缩控制器、10-凹槽、11-通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
实施例
本发明陀螺方案仅利用了半球谐振子的唇沿底面，由于半球谐振子球壳壁厚通常为毫米级，所以半球谐振子唇沿与平板电极形成的电容面积大幅降低；并且半球谐振子轴向振动幅度仅为唇沿面内径向振动幅度的一半，这将影响谐振子1的驱动效率和检测信号大小。为了保持检测电容和驱动电容基本不变，一方面，减小半球谐振子唇沿与平板电极的间隙；另一方面，增加半球谐振子唇沿面积。对于传统的等壁厚半球谐振子，增加唇沿面积需增加球壳壁厚，导致刚度增大、工作振型谐振频率显著增大，影响半球谐振子性能。为了在增加谐振子1唇沿面积的同时抑制谐振频率增大，通过将等壁厚谐振子1的内外表面球心离心，可得到一种顶部较薄、唇沿处较厚的均匀变壁厚半球谐振子结构，
根据图6所示，一种二件套半球谐振陀螺的谐振子1构型，包括谐振子1、支撑柱2，其中谐振子1为空心半球壳体，支撑柱2为圆柱体，且支撑柱2的圆截面与半球谐振子的最大圆截面同心，谐振子1与支撑柱2一体成型，谐振子1的球壳壁厚为变壁厚设置，也就是提高谐振子1的半球壳唇缘部分的质量，其中谐振子1球壳的内球面以及环形平面均设有金属镀膜，谐振子1与支撑柱2的材料为高品质的熔融石英玻璃。变壁厚设置使得谐振子1的谐振频率大幅降低，抵消了因倒角产生的谐振频率增加问题。另外谐振子1的唇缘处的环形平面的面积也增加了，使得检测电极在检测时更准确。
其中所述的谐振子1球壳的外球面半径为15毫米 ，谐振子1球壳的内球面半径为14毫米，内球面球心与外球面球心在水平方向上重合，且在垂直方向上内球面球心在外球面球心上方，两球心相距1毫米，支撑杆半径为3毫米 ，支撑杆在谐振子1内球面一端的长度为18.5毫米，支撑杆在谐振子1外球面一端的长度为4毫米 。
根据图1-9所示，一种二件套半球谐振陀螺的谐振子1加工方法，包括如下步骤：
步骤一：毛坯成型
所述的毛坯成型具体为通过铣磨成型或吹塑成型，得到谐振子1的毛坯料。在本实施例中使用的吹塑成型方法，得到了谐振子1参数为：谐振子1球壳的外球面半径为15毫米，谐振子1球壳的内球面半径为14.5毫米，内球面球心与外球面球心在重合，支撑杆半径为3毫米 ，支撑杆在谐振子1内球面一端的长度为18.5毫米，支撑杆在谐振子1外球面一端的长度为4毫米。
可理解的是，步骤一的毛坯成型，为现有技术已有的技术，铣磨成型的大致过程为通过铣磨车床，将石英石圆柱原料进行车铣，得到粗糙轮廓，然后通过打磨，得到粗糙的谐振子毛坯。
步骤二：精密研磨
所述的精密研磨是通过精加工装置，将上述谐振子毛坯料加工，使其Q值满足工艺需求。
精密研磨包括外球面精加工、内球面精加工、环形平面精加工。其中外球面精加工使用的是通过杯形砂轮加工方式，环形平面精加工使用的是平面砂轮加工方式。
可以理解的是，外球面精加工与内球面精加工均属于现有技术，上述的杯子形砂轮加工就是使用刀头为内凹的杯形砂轮，对谐振子1外球面进行精加工。上述的平面砂轮加工方式就是使用平面砂轮，对谐振子1的环形平面进行精加工，提高Q值，提高配合精密度。
内球面精加工具体方式如下：
精加工装置，包括被加工件、超精密磨削机床，超精密磨削机床包括旋转动力输出装置、进给动力输出装置、动力控制模块、磨削刀具。
可以理解的是，超精密磨削机床为现有技术，其主要提供精准的动力控制以及精准的位置控制，其中的旋转动力输出装置、进给动力输出装置、动力控制模块均为现有技术，本实施例中主要是对其磨削刀具的改进。
因为谐振子1加工精度非常高，所以在加工时使用的都是精度非常高的车床，但在这一步骤时，磨削量都是非常小的，因此通常会使用球形磨刀，通过高精度控制实现精加工，但在加工变壁厚半球谐振子时，其磨削进给量以及碎屑量是很大的，因为变壁厚半球谐振子在毛坯加工时无法加工其内球面的内扣部分（会卡在磨具取不出来），因此只能通过精加工步骤来实现变壁厚。
其中所述的被加工件为均匀壁厚的且壁厚h为R-S毫米的谐振子毛坯料。优选的，壁厚h不小于0.5mm，不大于5mm，外球面半径R不小于10mm、不大于30mm，内球面半径S根据壁厚h的选择而适应性改变。
可以理解的是，被加工件为谐振子1常规加工的第一步骤的产物，通常为熔融状态下的石英石通过压塑或吹塑等方式，成型为谐振子1的大致形状，也就是本实施例中所述的谐振子毛坯料，其表面粗糙，Q值很低，需要精加工才能满足后续加工需求。
所述的磨削刀具安装固定在旋转动力输出装置的动力输出端，磨削刀具安装固定在进给动力输出装置上。
磨削刀具包括半球体主刀具3、伸缩副刀具4、被夹持柱5，在半球体主刀具3外表面上设有与支撑柱2定位套合的通孔11，通孔11旋转轴与半球体主刀具3的旋转轴重合，通孔11与半球体主刀具3的连接处设有倒角，被夹持柱5的一端与半球体主刀具3安装固定，被加持柱的轴线与半球体主刀具3的轴线重合，伸缩副刀具4位于半球体主刀具3的下方，其一端与被加持柱安装固定。
伸缩副刀具4包括固定杆6、伸缩杆7、刀头8、伸缩控制器9。其中固定杆6的一端安装固定在被加持柱上，且固定杆6与被加持柱的夹角为90度，伸缩杆7一端与固定杆6另一端套合安装，初始状态时，伸缩杆7另一端设有刀头8，开合控制器安装固定在伸缩杆7与固定杆6之间，使得伸缩杆7能调整伸出或缩起。
在本实施例中，伸缩杆7的水平截面为扇形，开合孔控制器包括弹性件和连接扣件，其中弹性件一端安装固定在伸缩杆7一端，弹性件另一端安装固定在固定杆6上，使得在无其他阻力的情况下，伸缩杆7始终保持在伸出状态其中连接扣件的组件分别安装在伸缩杆7与支撑柱2定位套表面上，通过连接扣件的开与合，实现伸缩杆7的伸出与缩起。
具体的，在本实施例中，弹性件具体为弹簧，并且伸缩杆7内部中空，与伸缩杆7套合安装。
弹性件与连接扣件的使用，使得在加工过程中无须时刻调整伸缩刀具的伸出长度，并且在唇缘处加工结束后用扣件将伸缩杆7缩起即可顺利取出磨削刀具。
可以理解的是，在本实施例中，由于被加工件的尺寸较小，因此刀头8与伸缩杆7为一体成型，所以在图中未标注出，但在其他实施例中，可以根据其需求，选择刀头8与伸缩杆7的连接方式。
在本实施例中，伸缩副刀具4一共有6个，其以谐振子1圆环面为基础，等角圆周阵列排布。
伸缩副刀具4的为可伸缩设置，实现了在谐振子1内侧唇缘处的加工，当加工完毕后使谐振子1缩起即可取出，其在保证了高精度的同时，只增加了一步加工工艺，而且加工精度与加工效率均符合批量生产要求。
在本实施例中，在半球体主刀具3的半球面上，设有凹槽10，凹槽10的一端位于半球体主刀具3与支撑柱2连接的倒角处，凹槽10的另一端位于半球面外边缘。
由于变壁厚的磨削量很大，因此需要在主刀具的外表面设凹槽10，从而将被磨削下的废料进入凹槽10中，从而提高加工精度。
在半球体主刀具3水平面的投影中，凹槽10的两端的连线与凹槽10在支撑柱2倒一端到圆心的连线有一夹角，夹角为45-60度。
在本实施例中，凹槽10的数量为6个，并等距圆周阵列。
可以理解的是，根据图4所示，本实施例中使用6个伸缩副刀具4以及6个凹槽10，是最为合理的状态，在保证了装配精确度的同时，也满足了精加工的需求。
优选的，一种二件套半球谐振陀螺的谐振子1加工方法还包括超声振动发生器。超声振动发生器包括超声振动源、超声传导介质。其中超声传导介质一端与超声振动源连接，另一端与被加持柱连接，将超声振动通过被加持柱传导至被加工件的工作面上。
由于谐振子1的为薄壳体，在加工过程中极易发生碎裂，磨削产生的高温与振动均会导致加工成品率降低，但在使用超声振动后，高频的振动抑制了谐振子1振动，同时将磨削过程中产生的废料通过振动快速排除，大幅提升了加工产品率和加工效率。
步骤三：研磨抛光
所述的研磨抛光是通过研磨料对精密研磨后的谐振子1进行研磨抛光，通过对材料表面微量去除，进一步提高半球谐振子的尺寸精度。
可理解的是，研磨抛光是将谐振子的精度从百分位提高到千分位的过程，现有技术中已有大量方法可以实现此工艺流程。
步骤四：化学腐蚀
谐振子经过磨削、研磨抛光等机械加工后，谐振子1表面仍然存在着一定深度的加工变质层，对谐振子1镀膜、品质因数和频差等产生严重影响。谐振子采用氢氟酸化学腐蚀工艺，消除机械加工表面缺陷。
可以理解的是，物理研磨手段始终会存留误差，因此需要使用化学腐蚀工艺，将谐振子表面的细小误差消除，此步骤也为现有技术。
步骤五：质量调平
使用机械去重调平、激光去重调平、化学腐蚀或离子束刻蚀调平，以补偿球面壳体的非均匀性偏差，尽可能达到理想谐振子状态。
步骤六：表面镀膜
谐振子表面使用磁控溅射等工艺方法镀铬膜和金膜。为保证谐振子的品质因数Q值要求。
工作原理：根据图5-8所示，通过将谐振子1内外球面的球心错位，使得谐振子1的壁厚为均匀变壁厚，根据仿真实验发现，变壁厚半球谐振子与普通半球谐振子的振动模态相同，且二阶振动频率小于普通半球谐振子，同时谐振子1唇缘处圆环面积相较于普通半球谐振子增加了65%，无论是从起振难度还是检测难度都小于普通半球谐振子构型。
根据图8所示，变壁厚半球谐振子的“内扣”部分水平投影长度为P，如直接使用球体磨具，这一段是无法加工出的，而本发明通过增加了伸缩副刀具4，实现了对“内扣”部分的高精度加工。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法，其特征在于，其加工方法包括如下步骤：
步骤一：毛坯成型
所述的毛坯成型具体为通过铣磨成型或吹塑成型，得到谐振子（1）的毛坯料；
步骤二：精密研磨
所述的精密研磨是通过精加工装置，将上述谐振子毛坯料加工；
步骤三：研磨抛光
所述的研磨抛光是通过研磨料对精密研磨后的谐振子（1）进行研磨抛光，对谐振子（1）表面材料进行微量去除；
步骤四：化学腐蚀
谐振子（1）采用氢氟酸化学腐蚀工艺填补谐振子（1）表面的机械损伤；
步骤五：质量调平
使用机械去重调平、激光去重调平、化学腐蚀或离子束刻蚀调平；
步骤六：表面镀膜
谐振子（1）表面使用磁控溅射工艺方法镀铬膜和金膜。
2.根据权利要求1所述的一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法，其特征在于，精加工装置包括被加工件、超精密磨削机床，超精密磨削机床包括旋转动力输出装置、进给动力输出装置、动力控制模块、磨削刀具；
其中所述的被加工件为均匀壁厚的且壁厚h为R-S毫米的谐振子毛坯料；所述的谐振子球壳的外球面半径为R毫米 ，谐振子球壳的内球面半径为S毫米
所述的磨削刀具安装固定在旋转动力输出装置的动力输出端，磨削刀具安装固定在进给动力输出装置上；
磨削刀具包括半球体主刀具（3）、伸缩副刀具（4），在半球体主刀具（3）外表面上设有与支撑柱（2）定位套合的通孔（11），通孔（11）旋转轴与半球体主刀具（3）的旋转轴重合，通孔（11）与半球体主刀具（3）的连接处设有倒角；伸缩副刀具（4）位于半球体主刀具（3）的下方。
3.根据权利要求2所述的一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法，其特征在于，伸缩副刀具（4）包括固定杆（6）、伸缩杆（7）、刀头（8）、弹性件、连接扣件；其中固定杆（6）的一端安装固定在支撑柱（2）定位套上，且固定杆（6）与支撑柱（2）的夹角为90度，伸缩杆（7）一端与固定杆（6）另一端套合安装，初始状态时，伸缩杆（7）另一端设有刀头（8），弹性件一端安装固定在伸缩杆（7）一端，弹性件另一端安装固定在支撑柱（2）定位套上，使得在无其他阻力的情况下，伸缩杆（7）始终保持在伸出状态；连接扣件的组件分别安装在伸缩杆（7）与支撑柱（2）定位套表面上，通过连接扣件的开与合，实现伸缩杆（7）的伸出与缩起。
4.根据权利要求3所述的一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法，其特征在于，在半球体主刀具（3）的半球面上，设有凹槽（10），凹槽（10）的一端位于半球体主刀具（3）与支撑柱（2）连接的倒角处，凹槽（10）的另一端位于半球面外边缘。
5.根据权利要求4所述的一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法，其特征在于，凹槽（10）的数量为6个，并等距圆周阵列。
6.一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型，包括谐振子（1）、支撑柱（2），其特征在于，根据权利要求1-5中的任意一种二件套半球谐振陀螺的谐振子构型的加工方法所制造而成，其中谐振子（1）为空心半球壳体，支撑柱（2）为圆柱体，且支撑柱（2）的圆截面与半球谐振子的最大圆截面同心，谐振子（1）与支撑柱（2）一体成型，谐振子（1）的球壳壁厚为变壁厚设置，谐振子（1）与支撑柱（2）的材料为熔融石英玻璃；
其中所述的谐振子（1）球壳的外球面半径为R毫米 ，谐振子（1）球壳的内球面半径为S毫米，S小于等于R且内球面球心与外球面球心在水平方向上重合，且在垂直方向上内球面球心在外球面球心上方，两球心相距M毫米，支撑杆半径为r毫米 ，支撑杆在谐振子（1）内球面一端的长度为L1，支撑杆在谐振子（1）外球面一端的长度为L2毫米 ，谐振子（1）的总长度为 L=L1+L2+R-S-M。
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