机械工程学报

作者：郝明武, 姚鹏, 周嘉斌, 黎月明, 梁士通, 褚东凯, 黄传真

单位：1. 山东大学机械工程学院先进射流工程技术研究中心 济南 250061;2. 高效洁净机械制造教育部重点实验室 济南 250061;3. 山东大学深圳研究院 深圳 518063;4. 北京控制工程研究所 北京 100190;5. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004

关键词：青铜结合剂金刚石砂轮,超快激光,砂轮修整,精密加工；

基金：国家重点研发计划(2023YFC2413300)、深圳市科技计划(GJHZ20210705142537003，JCYJ20220818100408019)和山东省自然科学基金重大基础研究(ZR2023ZD34)资助项目。

青铜结合剂金刚石砂轮因为其优异的磨削性能和较强的耐磨性被广泛应用于硬脆材料的磨削。为改善砂轮的磨削性能，本研究提出了青铜结合剂金刚石砂轮的皮秒激光修整研究，对粗粒度(100#)的青铜结合剂金刚石砂轮进行了激光切向整形。通过理论计算获得了脉宽为10 ps的激光烧蚀去除青铜结合剂及金刚石磨粒的功率密度阈值。研究了激光功率密度、激光扫描速度、砂轮转速和偏置距离对激光修整质量的影响，通过修整后砂轮表面粗糙度、磨粒突出高度和磨粒后角角度评价砂轮修整效果。结果表明当激光功率密度I40W=2.60×1011 W/cm2、激光扫描速度v=360 mm/min、砂轮转速n=9 000 r/min、激光偏置距离a=0.5 mm时，可以获得表面粗糙度较低、磨粒形态更好的金刚石砂轮表面。本研究采用的超快脉冲激光具有极高的峰值功率和极短的脉冲宽度，几乎可以对任何材料进行加工，且具有热效应小和加工精度高等独特优势，有望实现更高精度的砂轮修整。

来源：2024年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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