一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107806818A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201711284370.2(22)申请日2017.12.07(71)申请人中国工程物理研究院机械制造工艺研究所地址621999四川省绵阳市919信箱622分箱(72)发明人雷大江崔海龙岳晓斌刘坤雷艳华张新疆蓝河夏欢(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人翟长明韩志英(51)Int.Cl.G01B7/28(2006.01)G01B7/34(2006.01)G01Q60/24(2010.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置(57)摘要本发明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。本发明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。CN107806818ACN107806818A权利要求书1/1页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。2CN107806818A说明书1/3页一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置技术领域[0001]本发明属于超精密测量技术领域，具体涉及一种金刚石刀具刃口轮廓质量超精密测量装置。背景技术[0002]随着超精密加工是现代高技术战争、高科技产业和前沿科技发展的关键技术。对于超精密切削加工而言，满足一定质量要求的刀具至关重要。作为目前唯一能够满足超精密切削加工要求的刀具，高精度金刚石刀具的评价及测量技术是超精密切削的重要支撑技术，其评价及测量的发展不仅可为超精密切削过程中刀具质量的综合评价、判定和监控提供技术支持，同时也为刀具的