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　　申請號：201310672397

　　申請人：哈爾濱工業大學

　　摘要：一種確定金剛石研磨晶向的方法，屬于超精密機械加工技術領域。所述方法：（1）研磨單晶金剛石晶體得到一個研磨面，與需要研磨加工的晶面相交形成一條棱；（2）測定所得研磨面的晶面指數；（3）測定需要研磨加工表面的晶面指數；（4）測定需要加工的表面上因加工留下的溝槽與步驟（1）中的棱之間的夾角；（5）依據步驟（2）至步驟（4）所測數據經計算得到研磨方向的具體晶向指數或方向。本發明通過預先提供一個研磨面與需要研磨加工表面形成的一條棱作為參考晶向的辦法，只需要對晶面晶向做初始的標定，就可以在后續的研磨加工中采用激光共聚焦顯微鏡測量出具體研磨方向的表征參數，不需要記錄金剛石工件放置的空間位置和姿態，方便快捷。

　　獨立權利要求：1.一種確定金剛石研磨晶向的方法，其特征在于所述方法步驟如下：（1）研磨單晶金剛石晶體得到一個研磨面，要求該研磨面與需要研磨加工的晶面相交，形成一條棱；（2）測定步驟（1）中所得研磨面的晶面指數；（3）測定需要研磨加工表面的晶面指數；（4）測定需要加工的表面上因加工留下的溝槽與步驟（1）中的棱之間的夾角，所述溝槽的方向與研磨方向一致；（5）依據步驟（2）至步驟（4）所測數據經計算得到研磨方向的具體晶向指數或方向。

　　2.根據權利要求1所述的一種確定金剛石研磨晶向的方法，其特征在于所述步驟（5）中計算研磨方向的晶向指數或方向的方法如下： 設步驟（2）測得步驟（1）中所得研磨面的晶面指數為（h1，k1，l1），步驟（3）測得需要研磨加工表面的晶面指數為（h2，k2，l2），步驟（4）中測得的夾角為θ，研磨晶向的方向向量為（a，b，c），于是由向量（h1，k1，l1）和（h2，k2，l2）的叉積可以得到沿步驟（1）中的棱的向量為（k1l2-l1k2，l1h2-h1l2，h1k2-k1h2），依據向量（a，b，c）與向量（h2，k2，l2）的點積為0和向量（a，b，c）與向量（k1l2-l1k2，l1h2-h1l2，h1k2-k1h2）的夾角為θ得到以下方程組：   ； 帶入步驟(2)-(4)測得數據，由以上方程組求得a，b和c的比值，從而得到研磨方向的具體晶向指數或方向。

　　3.根據權利要求1所述的一種確定金剛石研磨晶向的方法，其特征在于所述步驟（2）和（3）中用于測量金剛石研磨表面的晶面指數的設備為X射線晶體定向儀。

　　4.根據權利要求1所述的一種確定金剛石研磨晶向的方法，其特征在于所述步驟（4）中測量夾角的方法為：在激光共聚焦顯微鏡下首先得到研磨加工后留下的溝槽與步驟（1）中的棱之間的夾角的圖像，然后在該圖像中測量得到夾角的角度。