激光修锐树脂结合剂砂轮的试验研究

3 试验结果及分析

激光修锐选用46#粒度SiC砂轮，修锐前首先用单点金刚石修整笔对砂轮进行整形，树脂结合剂砂轮在用金刚石修整笔修整后，磨粒之间仍被大量结合剂填充，没有足够的容屑空间，所以这时砂轮不具备磨削性能，必须进行修锐。

磨粒裸露高度是评价树脂结合剂砂轮修锐效果的一个重要参数。如图2所示，以砂轮表面最外层为基准，可通过不同切入深度下的峰点总数来描述不同高度磨粒的分布情况，这些峰点的数目变化趋势可近似反映此深度的磨粒数目变化趋势。

图2 修锐前后砂轮最外表面下100µm区域内峰点分布情况

用激光三维扫描方法对修锐后的砂轮表面形貌进行测量，并按图3所示方式对修锐前后的砂轮表面磨粒裸露高度进行分析，取切入深度为100µm，切得的修锐前后砂轮表面峰点分布情况如图2所示。图2(a)所示为砂轮上一块2.5×2.5mm面积mm上在未修锐之前的峰点分布情况，因为图中平坦区面积很小，可见此时的切入深度已接近于凹坑最低点，说明砂轮表面的起伏基本在最外表面100µm下的范围内。如图所示，这时砂轮表面的突起部分基本是连通的，很少有尖锐独立的峰点，表明这时磨粒之间填充着大量结合剂。图2(b)所示为这块面积上在修锐后的峰点分布情况，可见图中平坦区面积有所增加，说明砂轮表面的起伏范围增加。更重要的是，这时砂轮表面的突起不再表现为连通的整体，而是出现了大量独立的小的峰点，这说明经过激光修锐，磨粒之间填充的结合剂被去除，砂轮获得了一定的容屑空间。

图3 峰点高度分布示意图

图4所示是砂轮表面一段沿周20mm长度内峰点总数明显上升，峰点数随切入深度的变化变得较为剧烈，当切入深度为150µm时，峰点数目变化趋于平稳，磨粒的等高性也得到了改善。

图4 修锐前后不同切入深度下磨粒数目的变化

当修锐参数选择不当时，修锐后砂轮表面峰点数反而有所降低，如图中曲线4、5。这说明修锐参数不当反而造成了砂轮表面形貌的恶化。由此可见，用激光对树脂结合剂砂轮进行修锐时存在一个合适的修锐参数范围，在这个范围内，激光修锐可以获得较好的效果，在此范围之外，修锐反而可能会造成砂轮表面形貌的恶化。因此必须仔细选择砂轮的激光修锐参数。

4 结论

使用激光三维扫描方法对砂轮表面形貌进行测量有足够的精度，能反映砂轮表面的形貌特征

YAG激光器光束直径及能量调整范围能够满足对树脂结合剂砂轮进行修锐的要求，可以获得较好的砂轮表面形貌，使砂轮表面磨粒裸露高度和有效磨粒数增加，而且磨粒的等高性也得到一定程度的改善，说明激光修锐树脂结合剂砂轮是图4所示是砂轮表面一段沿周向20mm长度内完全可行的。

激光器类型的选择很重要，在进行砂轮修锐试验研究中，建议选择连续型YAG激光器，这样可精确控制修锐效果，精确获得所需的磨粒裸露高度和磨粒数目。

激光修锐树脂结合剂砂轮存在一个合适的修锐参数范围，修锐参数不当有可能造成表面形貌的恶化。确定树脂结合剂砂轮激光修锐的合理的参数将是今后进一步研究的重点。(end)