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金刚石砂轮在硬脆材料的磨削加工中应用广泛,细粒度金刚石砂轮磨削时可获得高质量的工件表面,但往往存在磨削效率低、修整频繁等缺点,粗粒度砂轮磨削效率高,但磨削工件表面质量相对较差。探索粗粒度砂轮结构化新工艺,实现粗粒度砂轮高效高质量磨削技术,具有远大的发展前景与应用价值。鉴于此,本文设计并搭建了一套以脉冲紫外激光为光源,可实现青铜金刚石砂轮表面微结构化的试验平台,采用激光加工的方法、基于激光烧蚀原理,围绕紫外激光微结构化60#青铜金刚石砂轮技术开展了一系列试验。具体包括以下工作:(1)分析了60#青铜金刚石砂轮表面微结构化沟槽宽度与深度的选定原则,试验研究了激光功率密度、激光道数与道间距、激光光斑重叠率、激光循环扫描次数对微结构化效果的影响。结果表明,提高激光功率密度可以获得更高的微结构化效率;激光道数与道间距对微结构化沟槽宽度起关键作用;激光光斑重叠率对磨粒微结构化沟槽底部质量产生明显影响;激光循环扫描次数对微结构化沟槽深度起关键作用。(2)分析了砂轮表面微结构化沟槽宽度与深度对微结构化沟槽形成过程的影响规律。当沟槽深度一致时,沟槽宽度越小,沟槽深度增加越慢,沟槽形成速度越慢;当沟槽宽度一致时,沟槽深度越大,沟槽深度增加越慢,沟槽形成速度越慢。(3)开展了激光微结构化沟槽密度与沟槽角度的对比试验,观测了不同沟槽密度下砂轮表面金刚石磨粒状态,对不同沟槽角度下磨削工件的表面粗糙度进行了对比。结果表明,微结构化沟槽密度过小或过大都会引起不良微结构化磨粒比例的增加,本试验条件下最佳沟槽密度为27.5%;当沟槽角度为0°或者90°时,工件表面质量较差。(4)制备了两种不同表面图案的微结构化砂轮,以YG8硬质合金为工件,开展了与非结构化金刚石砂轮的磨削对比试验。结果表明,与非微结构化砂轮相比,采用激光微结构化后的金刚石砂轮磨削工件表面的滑擦痕迹更浅更均匀,微观形貌更好,工件表面粗糙度值更低,但是结构化砂轮的耐磨性有一定程度降低。