[发明专利]一种高精度静压导轨形位误差全息检测方法

权利要求书

1.一种高精度静压导轨形位误差全息检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，搭建形位误差光学检测系统

形位误差光学检测系统包括大调整台、高精度端齿盘、小调整台、高精度三十六棱镜和波面干涉仪，大调整台由台面和3个可调高度的螺纹支撑脚组成，台面由其底部的3个可调节高度的螺纹支撑脚固定支撑，3个可调高度的螺纹支撑脚呈三角形分布，通过调节3个螺纹支撑脚的高度以调整台面的俯仰倾斜角度，所述高精度端齿盘固定在台面上，小调整台固定在高精度端齿盘上，大调整台、高精度端齿盘和小调整台之间由螺钉连接固定，高精度三十六棱镜置于小调整台上；其中，波面干涉仪采用美国ZYGO公司24英寸波面干涉仪；

第二步，利用高精度三十六棱镜对搭建的形位误差光学检测系统进行校准

a、首先将大调整台置于波面干涉仪的气浮平台上，正对波面干涉仪的反射镜，然后用内六角螺钉将高精度端齿盘固定在大调整台的相应位置，再将小调整台置于高精度端齿盘的回转平面，并用螺钉固定；高精度三十六棱镜放在小调整台上，选取高精度三十六棱镜的一个侧面正对波面干涉仪上，标记此侧面为1#面，同时按逆时针方向每隔90°依次标记棱镜的2#、3#、4#面；

b、将高精度三十六棱镜的1#面对准波面干涉仪镜头，微调小调整台使反射光斑出现在视场内；

c、将高精度端齿盘旋转180°，使高精度三十六棱镜的3#面对准波面干涉仪，由于高精度端齿盘回转轴线的偏差，此时3#面反射光斑与之前1#面反射光斑分别居于视场上下半部，且与视场中央横线的距离大体一致，慢慢调节大、小调整台俯仰角度并旋转高精度端齿盘，观察1#和3#面反射光斑，使两个光斑均位于中央横线上；

d、旋转高精度端齿盘使高精度三十六棱镜的2#面正对波面干涉仪镜头，与第3步操作相同，通过调节大、小调整台的俯仰角度使2#面和4#面反射光斑也落在中央横线上；

e、顺次观察四个侧面反射光斑位置，微调小调整台使其落在视场十字线中央；此时校准完毕，高精度端齿盘回转轴线与波面干涉仪光路垂直；取下高精度三十六棱镜；

第三步，对待测导轨进行检测

a、将待测导轨反射面依次标记为1#面～4#面，将待测导轨放在小调整台上，使待测导轨的1#面正对波面干涉仪镜头，采用螺钉和压板用靠压的方式将导轨固定；

b、转动高精度端齿盘，使待测导轨的四个待测面依次对准波面干涉仪镜头，观察反射光斑的位置；通过调整小调整台的俯仰角度，使四个待测面的反射光斑位于十字线中央；

c、将待测导轨的1#面正对波面干涉仪，在ZYGO波面干涉仪配套的测量软件Metropro中将视场光斑模式切换为条纹模式；将待测导轨的1#待测面的反射条纹调至最稀疏，记录全息测量数据；高精度端齿盘顺次转动90°，记录其余三个待测面的测量数据，测量过程中始终保持大调整台不动。

2.根据权利要求1所述的高精度静压导轨形位误差全息检测方法，其特征在于：形位误差光学检测系统中的高精度三十六棱镜一组平行面的平行度为0.4″，高精度端齿盘回转精度为0.2″。