机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (9): 229-240.doi: 10.3901/JME.2024.09.229
郝明武1,2, 姚鹏1,2,3, 周嘉斌1,2, 黎月明4, 梁士通4, 褚东凯1,2, 黄传真5
HAO Mingwu1,2, YAO Peng1,2,3, ZHOU Jiabin1,2, LI Yueming4, LIANG Shitong4, CHU Dongkai1,2, HUANG Chuanzhen5
摘要: 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。
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