摘要：使用脈沖YAG激光對樹脂結(jié)合劑砂輪進行了修銳試驗研究，并采用激光三維掃描方法對修銳前后砂輪的表面形貌進行測量。通過考察砂輪磨粒突出高度及有效磨粒數(shù)等表面形貌特征，比較了在不同的激光修銳參數(shù)下所獲得的不同的修銳效果。試驗結(jié)果表明激光修銳樹脂結(jié)合劑砂輪是可行的，并指出了進行激光修銳工藝參數(shù)優(yōu)化研究的重要性。 1 概述 樹脂結(jié)合劑砂輪為密實型砂輪，這種砂輪在整形后，磨粒之間還填充著大量結(jié)合劑，沒有足夠的容屑空間，磨粒裸露高度不足，因此必須再進行修銳。 樹脂結(jié)合劑砂輪的激光修銳是最近發(fā)展起來的一種新的修銳方法。因為磨粒和結(jié)合劑材料的熱物理參數(shù)相差很大(樹脂熔點約為200℃，SiC磨料熔點約為2000℃)，所以在激光作用下，可使結(jié)合劑熔蝕和汽化而磨粒基本不受影響，從而達到修銳的目的，并且可以通過調(diào)節(jié)激光修銳的工藝參數(shù)對修銳效果進行精確的控制。 為了評價樹脂結(jié)合劑砂輪激光修銳的效果，必須對砂輪修銳前后的表面形貌進行精確測量。對砂輪表面形貌的測量有很多方法，近年來，新的三維曲面測量方法得到發(fā)展，其中三維掃描方法在砂輪表面形貌的測量中得到應用。這類方法可以快速精確地復現(xiàn)砂輪表面完整的三維形貌。 2 試驗原理及條件 本文在砂輪表面形貌測量試驗中將采用激光三維掃描方法。測量系統(tǒng)為Replica500高速激光三維掃描系統(tǒng)，采用激光三角法對三維形貌進行測量，測量重復精度達到0.05mm。測量原理如圖1(a)所示:激光器LA輸出的激光照射在物體表面上并產(chǎn)生漫反射，其漫反射光通過透鏡組L1聚焦到PSD(位置敏感器件)上，激光器，透鏡組和PSD器件組成掃描頭，當掃描頭沿x軸方向移動時，三維表面上反光點的位置在z軸方向不斷變化，光點在PSD器件上所成的像的位置相應發(fā)生變化，其位置值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算機，并可通過三角關系計算得出表面測量點處的z方向高度值。 圖1 激光三角法測量原理在Replica500系統(tǒng)上采用光刀而非光點進行測量。激光器發(fā)出的激光光幕與y-z平面平行，照射在被測物體表面形成具有一定寬度的光刀，光刀的寬度應保證其在PSD上的像的寬度不超過PSD的最小分辨距離，否則將會影響測量精度，本文試驗中取光刀寬度為200