1.球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：包括：

1)将黑色金属试件固定在电主轴上，试件可通过电主轴旋转；对该试件进行在线动平衡；

2)采用球形磨头对该试件进行修盘，以在试件表面形成端面跳动量优于IT1级，表面平均粗糙度Ra优于10nm的修盘区域，具体步骤如下：

2-1)球形磨头粗加工修盘：修盘的同时对球形磨头和试件进行冷却，修盘时试件的转速范围为3000～10000rpm，球形磨头以8000～20000rpm的转速自转，同时从试件外侧以10～50μm的切深沿试件径向进给，进给速度范围为0.4～1.2mm/s，进给距离为试件直径的1/4～1/2；

2-2)球形磨头精加工修盘：修盘的同时对球形磨头和试件进行冷却，修盘时试件的转速范围为3000～10000rpm，球形磨头以8000～20000rpm的转速自转，同时从试件外侧以2～

10μm的切深沿试件径向进给，进给速度范围为0.1～0.3mm/s，进给距离为试件直径的1/4～

1/2；

3)球形磨头触碰对刀仪，所述对刀仪的定位精度优于0.1μm；确定修盘区域与对刀仪对刀平面的高度差h0；将球形磨头更换为顶端固接有单颗磨粒的工具头，工具头顶端的磨粒触碰对刀仪，再将工具头沿试件旋转的轴向方向上移h0+δ，以使工具头顶端的磨粒位于试件修盘区域上方δ处，完成对刀；

4)将工具头水平移至修盘区域的划擦点正上方，并下移δ+ap以使划擦深度为ap；根据需测试的划擦速度v和划擦点所在的划擦半径R，通过 计算试件的设定转速n；试件按照设定转速n转动，且工具头沿径向进给，以使磨粒在修盘区域划擦形成螺旋形划痕，划擦过程中工具头瞬间与试件脱离，脱离瞬间工具头顶端的瞬时线速度高于试件转动线速度，以“冻结”脱离瞬间磨粒与试件的接触状态；此过程中通过与工具头相连的测量系统采集划擦过程中的数据；划擦的同时对工具头和试件进行冷却。

2.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述磨粒为CBN、氧化物陶瓷或氮化物陶瓷，磨粒形状为球形、圆锥形或多棱锥形；该磨粒通过机械夹持、电镀或钎焊固接在工具头顶端；所述工具头为压头。

3.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述试件为圆盘形；修盘时球形磨头进给距离小于试件半径，修盘区域为圆环形。

4.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述测量系统为测力和声发射系统，包括相互信号连接的测力仪、声发射系统、数据采集卡和信号放大器；所述工具头与测力仪和声发射系统相连接。

5.根据权利要求4所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述测力仪的固有频率高于4KHz，测力精度优于0.01N；所述数据采集卡的采样速度高于2M/s。

6.根据权利要求3所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述步骤2)中，修盘时试件的旋转方向与球形磨头的旋转方向相反。

7.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述工具头在沿试件旋转的轴向方向和径向方向的定位精度均优于0.1μm。

8.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述步骤4)中，工具头通过高刚度弹簧或气动冲头瞬间与试件脱离。

9.根据权利要求1所述的球形磨头预修黑色金属试件的单颗磨粒划擦快停测试方法，其特征在于：所述工具头轴线平行于试件旋转轴线；所述球形磨头轴线平行于试件旋转轴线。