[发明专利]一种超精密大口径非球面轮廓测量机及其测量方法

权利要求书

1.一种超精密大口径非球面轮廓测量机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）下部设有X轴位移装置（2），X轴位移装置（2）上设有气浮转台（3），机架（1）上部设有Z轴位移装置（4）和配重机构（5），配重机构（5）与Z轴位移装置（4）相连接，且Z轴位移装置（4）与气浮转台（3）相对应。

2.根据权利要求1所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述机架（1）包括底座（11）和龙门架（12），龙门架（12）固定在底座（11）上，X轴位移装置（2）设置在底座（11）上，Z轴位移装置（4）和配重机构（5）设置在龙门架（12）上。

3.根据权利要求1或2所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述X轴位移装置（2）包括静压导轨（22）和溜板（28），静压导轨（22）沿X轴方向固定在机架（1）的底座（11）上，溜板（28）位于静压导轨（22）上方且通过X轴直线电机（21）沿静压导轨（22）滑动，溜板（28）的下方设有用于测量移动距离的激光测量仪（26）。

4.根据权利要求3所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述X轴直线电机（21）的固定端通过枕木（29）连接在底座（11）上，X轴直线电机（21）的移动面通过L型连接板（210）连接在溜板（28）底面；所述激光测量仪（26）固定在溜板（28）的底面，且激光测量仪（26）与固定在底座（11）上的平晶（27）相对应。

5.根据权利要求4所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述静压导轨（22）包括平行设置的左导轨和右导轨，溜板（28）的底面上设有沿X轴方向设置的两个气浮轴承块（24），两个气浮轴承块（24）分别位于右导轨的两侧，位于右导轨左侧的气浮轴承块（24）的侧面上设有第一读数头（25），第一读数头（25）与设置在枕木（29）右侧面上的光栅尺相对应。

6.根据权利要求5所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述溜板（28）的底面上设有槽口（28-3）和出气孔（28-2），出气孔（28-2）与气浮轴承块（24）相连通，溜板（28）的一侧沿X轴方向设有进气孔（28-1），进气孔（28-1）与槽口（28-3）相连通，槽口（28-3）内设有气浮块（23），气浮块（23）位于溜板（28）与静压导轨（22）之间。

7.根据权利要求1或3或6所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述气浮转台（3）包括转台底座（311）、外壳体（308）和转台（301），转台底座（311）固定在X轴位移装置（2）的溜板（28）上，外壳体（308）固定在转台底座（311）上，外壳体（308）内从外向内同轴线设有转台座（302）、固定环座（306）和转子主轴座（304），转台（301）位于外壳体（308）上方且分别与转台座（302）、转子主轴座（304）连接，转台座（302）的下端设有下台座（310），固定环座（306）与转台底座（311）固定连接，转子主轴座（304）与设置在转台底座（311）上的Z轴电机（316）的输出端相连接。

8.根据权利要求7所述的超精密大口径非球面轮廓测量机，其特征在于：所述固定环座（306）与转子主轴座（304）之间设有转子（303）和定子（305），转子（303）与转子主轴座（304）固定连接，定子（305）与固定环座（306）固定连接，转子（303）和定子（305）相对应；所述转台座（302）与固定环座（306）之间设有径向静压块（307），固定环座（306）和转台底座（311）内均设有相连通的气道（317），气道（317）的出气端与径向静压块（307）和固定环座（306）的腔室相连通，气道（317）的进气端连接有气管接头（309）。