超硬磨料砂輪激光修整方法研究.pdf

1、超硬磨料砂輪具有優(yōu)良的磨削性能而應(yīng)用十分廣泛。同時，硬度極高、耐磨損的固有特性也使得超硬磨料砂輪的修整很困難。采用傳統(tǒng)的整形方法進行超硬磨料砂輪整形存在效率低、修整工具磨損大等不足。因此，本文進行了超硬磨料砂輪激光整形的研究。
　　 首先，研究了激光的特性及其加工材料的機理和超硬磨料砂輪激光整形的原理。通過對比分析兩種實現(xiàn)超硬磨料砂輪激光整形方案的可行性、整形精度和效率等，確定了實時控制激光整形即“邊測邊修”的修整方案，并在此基

2、礎(chǔ)上搭建了激光整形系統(tǒng)。根據(jù)砂輪的整形需求，選擇激光的輻照方式為沿砂輪徑向。
　　 其次，通過對超硬磨料砂輪形貌的形成和特征，以及砂輪形貌測量方法的研究，基于激光三角法搭建了砂輪形貌測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了激光整形過程中的砂輪輪廓的快速、高精度測量。通過實驗驗證，砂輪形貌測量系統(tǒng)的靜態(tài)、重復(fù)測量誤差小于7um。同時，系統(tǒng)測量砂輪輪廓的精度受傳感器的安裝精度的影響。
　　 然后，重點研究了激光去除砂輪表面磨粒過程的實時性要求。在此

3、基礎(chǔ)上，對激光整形系統(tǒng)的出光控制過程進行了實時性分析，得出系統(tǒng)響應(yīng)時間的計算公式及其相應(yīng)的值約為232us。為滿足系統(tǒng)的實時性要求，選用DSP芯片TMS320F28335搭建了系統(tǒng)的控制模塊。通過測試實驗得出控制模塊的響應(yīng)時間約為2us。
　　 最后，通過開展電鍍金剛石砂輪激光修整實驗，驗證了超硬磨料砂輪激光整形系統(tǒng)的性能。實驗結(jié)果表明:系統(tǒng)能成功實現(xiàn)超硬磨料砂輪表面凸出磨粒的選擇性去除和砂輪圓周方向的整形，且整形效果比較理想。