申请号:    201721688479.8    

申请人:    中国工程物理研究院机械制造工艺研究所    

发明人:    雷大江; 崔海龙; 岳晓斌; 刘坤; 雷艳华; 张新疆; 蓝河; 夏欢    

摘要： 

        本实用新型公开了一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，该装置的左右移动导轨A、上下移动导轨A、前后移动导轨用于实现原子力扫描头与金刚石刀具十微米量级的偏心调整；左右移动导轨B、前后移动导轨B用于实现光学显微镜与金刚石刀具十微米量级的偏心调整；三维精密位姿调整机构用于实现金刚石刀具与原子力扫描探针亚微米量级的偏心调整；超精密空气静压回转轴系用于实现金刚石刀具全刃口锋利度和圆弧波纹度的测量。本实用新型的金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置能够有效控制超精密轴系的振动和回转误差对测量结果的影响，同时显著提升金刚石刀具刃口锋利度、圆弧波纹度、刃口微豁、刃口表面粗糙的测量效率。

主权利要求：

        1.一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于：所述的测量装置包括 基座(1)、支架(2)、横梁(3)、原子力扫描头(4)、原子力扫描测量系统(5)、左右移动导轨A (6)、上下移动导轨A(7)、光学显微镜(8)、显微镜安装座(9)、上下移动导轨B(10)、左右移动 导轨B(11)、三维精密位姿调整机构(12)、超精密空气静压回转轴系(13)、前后移动导轨 (14)；其连接关系是：基座(1)放置在隔振地基上；支架(2)固定连接于基座1上；横梁(3)固定 连接于支架(2)上；左右移动导轨A(6)固定连接于横梁(3)上；上下移动导轨A(7)固定连接 于左右移动导轨A(6)上；原子力扫描头(4)固定连接于上下移动导轨A(7)上；左右移动导轨 B11固定连接于支架(2)上；上下移动导轨B(10)固定连接于左右移动导轨B(11)上；显微镜 安装座(9)固定连接于上下移动导轨B(10)上；光学显微镜(8)固定连接于显微镜安装座(9) 上；前后移动导轨(14)固定连接于基座(1)上；超精密空气静压回转轴系(13)竖直固定连接 于前后移动导轨(14)上；三维精密位姿调整机构(12)固定连接于超精密空气静压回转轴系 (13)上。

        2.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于： 所述的原子力扫描测量系统(5)包括扫描探针安装座(51)、原子力扫描探针(52)、刀具定位 支架(53)、刀具夹持座(54)、刀柄(55)、金刚石刀具(56)；其连接关系是：扫描探针安装座(51)固定连接于原子力扫描头(4)上；原子力扫描探针 (52)安装在扫描探针安装座(51)上；刀具定位支架(53)安装在三维精密位姿调整机构(12) 上；刀具夹持座(54)安装在刀具定位支架(53)上；刀柄(55)安装在刀具夹持座(54)上；金刚 石刀具(56)安装在刀柄(55)上。

        3.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于： 所述的左右移动导轨A(6)、上下移动导轨A(7)、上下移动导轨B(10)、左右移动导轨B(11)、 前后移动导轨(14)的调整精度为0.01mm。

        4.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于： 所述的三维精密位姿调整机构(12)的调整精度为亚微米。

        5.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于： 所述的超精密空气静压回转轴系(13)的运动精度为30nm。

        6.根据权利要求1所述的一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置，其特征在于： 所述的光学显微镜(8)的分辨精度为5μm。