本发明属于石英材料半球形超薄壁零件的高精度抛光，特别涉及一种基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置。
背景技术：
1、半球形结构陀螺仪是一种高精度、高可靠和长寿命的新型固态陀螺仪，它是利用半球壳唇缘的径向振动驻波进动效应来感测基座旋转的一种哥式振动陀螺，具有很高的测量精度、超强的稳定性和可靠性、良好的抗冲击振动性及温度性能，还特别具有独特的关机抗辐射能力，是卫星或空间飞行器惯性测量单元、姿态稳定控制的关键部件，在空间应用领域具有独特的优势和广阔的前景。半球形陀螺仪的表面粗糙度和振动特性对其性能产生巨大影响，需对其进行表面抛光处理，以提高其表面加工精度及振动性能。
2、具有薄壁、半球形结构的陀螺仪，尺寸精度、面形精度、表面微观质量等要求很高，一般的表面抛光处理难以达到其精度要求，也容易对其表面结构产生破坏，此外，也存在无法对其内外表面同时抛光，需分开进行处理，工艺较为复杂，加工精度难以控制的问题，故急需一种可对半球形结构陀螺仪内外表面同步高精度抛光的装置，以简化加工工艺，提高半球形结构陀螺仪表面精度及振动性能。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，可以提升半球形陀螺仪的抛光效果，以确保形成的半球形陀螺仪的表面精度及振动性能。
2、一方面，提供了一种基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，包括：
3、真空腔；
4、转动机构，设置在所述真空腔的底部，可控制固定在转动机构上的被抛光物体进行转动；
5、ar离子束发射单元，所述ar离子发射单元用于朝所述被抛光物体发射ar离子，以抛光所述被抛光物体；
6、检测组件，包括粗糙度检测单元、损伤检测单元和振动检测单元，所述粗糙度检测单元用于检测所述被抛光物体的粗糙度，所述损伤检测单元用于检测被抛光物体的表面损伤，所述振动检测单元用于检测被抛光物体的振动性；
7、数字孪生平台，用于获取检测组件检测到的粗糙度、表面损伤和振动性，并根据所述粗糙度、所述表面损伤和所述振动性对抛光过程进行分析模拟，以生成调控指令，所述调控指令用于调控ar离子束发射单元的ar离子束能量、ar离子束的角度和转动机构的转速。
8、可选地，所述ar离子束发射单元包括：
9、第一ar离子束发射器和第二ar离子束发射器，所述第一ar离子束发射器朝向所述被抛光物体的内表面设置，所述第二ar离子束发射器朝向所述被抛光物体的外表面设置。
10、可选地，所述第一ar离子束发射器发射的ar离子束角度的调整范围，为由第一ar离子束发射器指向被抛光物体的内表面边缘的线段和指向被抛光物体内表面底部中心的线段的夹角α。
11、可选地，所述第二ar离子束发射器发射的ar离子束的角度的调整范围，为由第二ar离子束发射器指向被抛光物体的外表面边缘的线段和指向被抛光物体外表面底部中心的线段的夹角β。
12、可选地，所述检测组件还包括：
13、温度检测单元和压力检测单元，所述温度监测单元用于获取被抛光物体表面的温度，所述压力检测单元用于获取真空腔内的真空度。
14、可选地，所述数字孪生平台用于：
15、获取检测组件检测到的粗糙度、表面损伤、振动性、温度和真空度；
16、基于所述粗糙度、表面损伤、振动性、温度和真空度作为输入对所述抛光过程进行模拟；
17、以标准粗糙度、标准表面损伤、标准振动性、标准温度和标准真空度作为模拟结果，对所述ar离子束能量、ar离子束的角度、转动组件的转速和所述真空腔内的真空度进行调控；
18、在所述抛光过程满足所述模拟结果时，将所述ar离子束能量、ar离子束的角度、转动组件的转速和所述真空腔内的真空度作为控制指令进行输出。
19、可选地，所述真空腔内的真空度为8×10-6~2×10-5mbar。
20、可选地，所述被抛光物体表面的温度低于温度阈值，所述温度阈值的取值范围为90~100℃。
21、可选地，所述ar离子束的能量为100~1000ev。
22、可选地，所述转动机构上设置有应变传感器，所述应变传感器用于监测被抛光物体的固定端的向应变。
23、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
24、在本公开实施例中，提供了一种抛光修正装置，该装置可用于进行半球形陀螺仪的打磨抛光。其中，该装置包括转动机构和ar离子束发射单元，将被抛光物体（半球形陀螺仪）固定在转动机构上，通过转动机构带动被抛光物体进行转动，随后控制ar离子束发射单元朝被抛光物体发射ar离子即可对被抛光物体进行抛光。在真空环境下通过ar离子束轰击被抛光物体的表面，实现材料的物理溅射去除，这种非接触式的加工方式，不会出现传统抛光方法中易出现的边缘效应，如塌边、翘边等问题。此外，ar离子束可实现精确控制去除材料的厚度，其精度可保持在nm级，从而实现高精度抛光，以确保被抛光物体的表面精度。在本公开实施例中，该装置中还包括检测组件和数字孪生平台，检测组件中包括粗糙度检测单元、损伤检测单元和振动检测单元，通过检测组件检测被抛光物体表面的粗糙度、表面损伤和振动性，数字孪生平台则根据检测组件检测到的参数，对抛光过程进行分析模拟。当被抛光物体表面的粗糙度、表面损伤和振动性不满足要求时，数字孪生平台可在模拟过程中调控ar离子束发射单元的ar离子束能量、ar离子束的角度和转动机构的转速，直至模拟过程中的被抛光物体表面的粗糙度、表面损伤和振动性满足要求时，将ar离子束发射单元的ar离子束能量、ar离子束的角度和转动机构的转速作为控制指令进行输出，从而确保最终打磨得到的陀螺仪的表面精度和振动性能符合要求。
1.一种基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述ar离子束发射单元包括：
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述第一ar离子束发射器发射的ar离子束角度的调整范围，为由第一ar离子束发射器指向被抛光物体的内表面边缘的线段和指向被抛光物体内表面底部中心的线段的夹角α。
4.根据权利要求2所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述第二ar离子束发射器发射的ar离子束的角度的调整范围，为由第二ar离子束发射器指向被抛光物体的外表面边缘的线段和指向被抛光物体外表面底部中心的线段的夹角β。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述检测组件还包括：
6.根据权利要求5所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述数字孪生平台用于：
7.根据权利要求1至4任一项所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述真空腔内的真空度为8×10-6~2×10-5mbar。
8.根据权利要求1至4任一项所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述被抛光物体表面的温度低于温度阈值，所述温度阈值的取值范围为90~100℃。
9.根据权利要求1至4任一项所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述ar离子束的能量为100~1000ev。
10.根据权利要求1至4任一项所述的基于数字孪生的半球形结构陀螺仪ar离子抛光修正装置，其特征在于，所述转动机构上设置有应变传感器，所述应变传感器用于监测被抛光物体的固定端的向应变。
