在生物、医疗诊断、农业、纳米材料等前沿技术领域,为观察组织微观结构，需要进行切片实验，一般超薄切片的厚度为70nm以下，半薄切片厚度150nm以上。切片刀刃口上存在的微缺陷会造成切片截面上存在刀痕，刃口锋利度不足则会在切片截面上出现褶皱，因此研究满足技术指标的金刚石切片刀刃磨工艺势在必行。本文首先根据金刚石切片刀的刃磨技术要求，对高精度的主轴回转运动、稳定的水平往复运动、准确的大范围角度调节和方便的电控操作等功能进行了总体设计。同时为了保证刀刃刃磨质量，应用声发射仪、光学显微镜和原子力显微镜对实时监测、在位检测、离线检测等方法进行了深入研究，由此建立了集金刚石切片刀刃磨与检测的工艺系统。其次，基于声发射信号特征参数中的能量、峰幅值，分析了切片刀刃磨过程的变化趋势，利用频谱分析法、Gabor变换与窗函数，探究了动态刃磨的声发射信号波形时频域特征，并借助小波变换特征能谱系数法量化了声发射信号的状态特征，由此深入探析了刀刃微缺陷的形成机理，建立了切片刀刀刃与研磨盘接触状态、无夹具往复运动过程中的声学特征和微缺陷形成模式的判断体系。然后，利用光学显微镜在位检测技术，研究了夹具往复运动行程和往复运动频率对切片刀刃的微米尺度微缺陷影响规律，优选出了无微米尺度刀刃微缺陷的夹具往复运动行程与往复运动频率参数。同时，利用原子力显微镜离线检测技术，研究了研磨盘转速和磨粒尺寸对切片刀刃的纳米尺度微缺陷和表面粗糙度影响规律，优选出了无纳米尺度刀刃微缺陷的研磨盘转速和磨粒尺寸。最后，利用Matlab动态链接声发射仪Sqlite数据库，编写了声发射动态监测软件，实现了刃磨过程的实时监控，并在优选的工艺参数下进行了金刚石切片刀的刃磨工艺实验，最终获得的30夹角金刚石切片刀刃口质量可稳定达到：原子力显微镜4m4m扫描范围内无20nm以上刃口微缺陷，且一致性良好，刃口平均锋利度52.5nm，满足了半薄切片的技术要求，亦可实现非连续的超薄切片。