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　　申请号：201310672397

　　申请人：哈尔滨工业大学

　　摘要：一种确定金刚石研磨晶向的方法，属于超精密机械加工技术领域。所述方法：（1）研磨单晶金刚石晶体得到一个研磨面，与需要研磨加工的晶面相交形成一条棱；（2）测定所得研磨面的晶面指数；（3）测定需要研磨加工表面的晶面指数；（4）测定需要加工的表面上因加工留下的沟槽与步骤（1）中的棱之间的夹角；（5）依据步骤（2）至步骤（4）所测数据经计算得到研磨方向的具体晶向指数或方向。本发明通过预先提供一个研磨面与需要研磨加工表面形成的一条棱作为参考晶向的办法，只需要对晶面晶向做初始的标定，就可以在后续的研磨加工中采用激光共聚焦显微镜测量出具体研磨方向的表征参数，不需要记录金刚石工件放置的空间位置和姿态，方便快捷。

　　独立权利要求：1.一种确定金刚石研磨晶向的方法，其特征在于所述方法步骤如下：（1）研磨单晶金刚石晶体得到一个研磨面，要求该研磨面与需要研磨加工的晶面相交，形成一条棱；（2）测定步骤（1）中所得研磨面的晶面指数；（3）测定需要研磨加工表面的晶面指数；（4）测定需要加工的表面上因加工留下的沟槽与步骤（1）中的棱之间的夹角，所述沟槽的方向与研磨方向一致；（5）依据步骤（2）至步骤（4）所测数据经计算得到研磨方向的具体晶向指数或方向。

　　2.根据权利要求1所述的一种确定金刚石研磨晶向的方法，其特征在于所述步骤（5）中计算研磨方向的晶向指数或方向的方法如下： 设步骤（2）测得步骤（1）中所得研磨面的晶面指数为（h1，k1，l1），步骤（3）测得需要研磨加工表面的晶面指数为（h2，k2，l2），步骤（4）中测得的夹角为θ，研磨晶向的方向向量为（a，b，c），于是由向量（h1，k1，l1）和（h2，k2，l2）的叉积可以得到沿步骤（1）中的棱的向量为（k1l2-l1k2，l1h2-h1l2，h1k2-k1h2），依据向量（a，b，c）与向量（h2，k2，l2）的点积为0和向量（a，b，c）与向量（k1l2-l1k2，l1h2-h1l2，h1k2-k1h2）的夹角为θ得到以下方程组：   ； 带入步骤(2)-(4)测得数据，由以上方程组求得a，b和c的比值，从而得到研磨方向的具体晶向指数或方向。

　　3.根据权利要求1所述的一种确定金刚石研磨晶向的方法，其特征在于所述步骤（2）和（3）中用于测量金刚石研磨表面的晶面指数的设备为X射线晶体定向仪。

　　4.根据权利要求1所述的一种确定金刚石研磨晶向的方法，其特征在于所述步骤（4）中测量夹角的方法为：在激光共聚焦显微镜下首先得到研磨加工后留下的沟槽与步骤（1）中的棱之间的夹角的图像，然后在该图像中测量得到夹角的角度。