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(shí)，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(jìn)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(jìn)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(jī)理和超硬磨料砂輪激光整形的原理。通過對(duì)比分析兩種實(shí)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(shí)時(shí)控制激光整形即“邊測(cè)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(duì)超硬磨料砂輪形貌的形成和特征，以及砂輪形貌測(cè)量方法的研究，基于激光三角法搭建了砂輪形貌測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了激光整形過程中的砂輪輪廓的快速、高精度測(cè)量。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，砂輪形貌測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)、重復(fù)測(cè)量誤差小于7um。同時(shí)，系統(tǒng)測(cè)量砂輪輪廓的精度受傳感器的安裝精度的影響。
　　 然后，重點(diǎn)研究了激光去除砂輪表面磨粒過程的實(shí)時(shí)性要求。在此

3、基礎(chǔ)上，對(duì)激光整形系統(tǒng)的出光控制過程進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析，得出系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式及其相應(yīng)的值約為232us。為滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，選用DSP芯片TMS320F28335搭建了系統(tǒng)的控制模塊。通過測(cè)試實(shí)驗(yàn)得出控制模塊的響應(yīng)時(shí)間約為2us。
　　 最后，通過開展電鍍金剛石砂輪激光修整實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了超硬磨料砂輪激光整形系統(tǒng)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)能成功實(shí)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。