[發明專利]一種高精度靜壓導軌形位誤差全息檢測方法

在審

• 申請號: 201510660652.2
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN105157573A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 戴一帆;郭蒙;彭小強;鐵貴鵬;胡皓;關朝亮;陳善勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 胡偉華

1.一種高精度靜壓導軌形位誤差全息檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步，搭建形位誤差光學檢測系統

形位誤差光學檢測系統包括大調整臺、高精度端齒盤、小調整臺、高精度三十六棱鏡和波面干涉儀，大調整臺由臺面和3個可調高度的螺紋支撐腳組成，臺面由其底部的3個可調節高度的螺紋支撐腳固定支撐，3個可調高度的螺紋支撐腳呈三角形分布，通過調節3個螺紋支撐腳的高度以調整臺面的俯仰傾斜角度，所述高精度端齒盤固定在臺面上，小調整臺固定在高精度端齒盤上，大調整臺、高精度端齒盤和小調整臺之間由螺釘連接固定，高精度三十六棱鏡置于小調整臺上；其中，波面干涉儀采用美國ZYGO公司24英寸波面干涉儀；

第二步，利用高精度三十六棱鏡對搭建的形位誤差光學檢測系統進行校準

a、首先將大調整臺置于波面干涉儀的氣浮平臺上，正對波面干涉儀的反射鏡，然后用內六角螺釘將高精度端齒盤固定在大調整臺的相應位置，再將小調整臺置于高精度端齒盤的回轉平面，并用螺釘固定；高精度三十六棱鏡放在小調整臺上，選取高精度三十六棱鏡的一個側面正對波面干涉儀上，標記此側面為1#面，同時按逆時針方向每隔90°依次標記棱鏡的2#、3#、4#面；

b、將高精度三十六棱鏡的1#面對準波面干涉儀鏡頭，微調小調整臺使反射光斑出現在視場內；

c、將高精度端齒盤旋轉180°，使高精度三十六棱鏡的3#面對準波面干涉儀，由于高精度端齒盤回轉軸線的偏差，此時3#面反射光斑與之前1#面反射光斑分別居于視場上下半部，且與視場中央橫線的距離大體一致，慢慢調節大、小調整臺俯仰角度并旋轉高精度端齒盤，觀察1#和3#面反射光斑，使兩個光斑均位于中央橫線上；

d、旋轉高精度端齒盤使高精度三十六棱鏡的2#面正對波面干涉儀鏡頭，與第3步操作相同，通過調節大、小調整臺的俯仰角度使2#面和4#面反射光斑也落在中央橫線上；

e、順次觀察四個側面反射光斑位置，微調小調整臺使其落在視場十字線中央；此時校準完畢，高精度端齒盤回轉軸線與波面干涉儀光路垂直；取下高精度三十六棱鏡；

第三步，對待測導軌進行檢測

a、將待測導軌反射面依次標記為1#面～4#面，將待測導軌放在小調整臺上，使待測導軌的1#面正對波面干涉儀鏡頭，采用螺釘和壓板用靠壓的方式將導軌固定；

b、轉動高精度端齒盤，使待測導軌的四個待測面依次對準波面干涉儀鏡頭，觀察反射光斑的位置；通過調整小調整臺的俯仰角度，使四個待測面的反射光斑位于十字線中央；

c、將待測導軌的1#面正對波面干涉儀，在ZYGO波面干涉儀配套的測量軟件Metropro中將視場光斑模式切換為條紋模式；將待測導軌的1#待測面的反射條紋調至最稀疏，記錄全息測量數據；高精度端齒盤順次轉動90°，記錄其余三個待測面的測量數據，測量過程中始終保持大調整臺不動。

2.根據權利要求1所述的高精度靜壓導軌形位誤差全息檢測方法，其特征在于：形位誤差光學檢測系統中的高精度三十六棱鏡一組平行面的平行度為0.4″，高精度端齒盤回轉精度為0.2″。