传统砂轮存在着由于磨粒与结合剂的粘结面积小,使得其在磨削加工的过程当中,表面的磨粒很容易发生脱落,由此导致传统砂轮过早地出现失效或者热损伤的现象,进而存在大大缩减了传统砂轮的使用寿命和降低砂轮的磨削性能等重要缺陷。不仅如此,传统砂轮表面的磨粒一般都是随机排布的,在进行磨削加工时法向力与切向力的比值较大,对磨床刚度提出很高的要求。传统砂轮还有着砂轮修整难度大,容屑空间小,致使砂轮在磨削工件时,实时温度过高,磨削力增大,降低了砂轮的加工性能、减小使用寿命,直接导致降低工件表面的加工质量。在制造工艺方面,激光熔覆技术与传统的去除型和受迫变形型金属加工方式相比,可直接制成一些结构相对复杂、致密性要求高的金属零件,不仅节约材料成本,而且缩短了应用和实验周期;在材料方面,CBN与金刚石的硬度和导热性近乎一致,同时CBN又有着较金刚石而言更强的化学方面和热的稳定性;在砂轮表面结构方面,有效磨粒排布方式及其参数是砂轮加工状态影响最大的因素。因此,本文围绕激光熔覆制备表面结构化CBN端面砂轮展开研究,主要研究内容包括:（1）探索合理的激光加工参数和材料参数,观测CBN在熔覆层中的形态,分析失效形式。通过激光将预先放置在CuSnTi合金粉末中的CBN磨粒在几种工艺参数下熔融到AISI 1045钢上,分析CBN磨粒在激光熔覆过程中的润湿性和氧化性;观察熔覆层中CBN的失效类型。结果表示,CuSiTi基底中的Ti元素对CBN具有非常好的活性,在激光加工过程中几乎覆盖了 CBN的整个表面;Ti元素在CBN表面的氧化作用较强,因为Ti与空气中的氧气发生反应,激光加工后没有任何保护方法将工件与空气分离。在激光加工过程中,CBN的失效可分为两类:由于残余应力较高导致的CBN内部裂纹和由于激光熔覆区高温导致的CBN部分转变成六方氮化硼甚至气化。（2）检测CBN与基底基体结合形式和把持力,验证是否符合砂轮磨削条件,优化激光工艺参数。在不同激光熔覆工艺参数下,观测包埋在激光熔覆层中的CBN的形态;检测沿基体/基底/CBN磨粒的横截面界面的元素分布;观察分析划痕试验后激光熔覆层中CBN的形貌,研究CBN磨粒与CuSiTi合金粉末基底之间的反应机理,优化激光熔覆工艺参数。进行刮擦实验,检验该方法下制备的激光熔覆层中的CBN磨粒是否可以用于磨削工具制备。结果表明,Ti在基体和基体界面附近的再分布和偏聚,生成了Ti-Fe的化合物;在特定的激光工艺参数下AISI 1045上的激光熔覆CBN可以满足磨削加工的要求。（3）分析磨粒群排布参数的影响,设计了三种表面结构形式,分别为叶序排布、非连续错位同心圆弧排布和直线阵列排布,通过Solidworks三维建模、CAXA二维画图和RobotArt轨迹编程等软件,通过激光熔覆的方法制备了包括无表面结构在内共四种激光熔覆制备表面结构化CBN端面砂轮。（4）对比研究结构化砂轮在工件表面形貌和磨削散热方面的优势,优化磨削加工参数。通过观察工件表面烧伤情况和线粗糙度得出,表面结构化有助于砂轮磨削散热,且散热效果与结构化形式有直接关系。同时,通过试验给出制备方法下的表面结构化CBN砂轮的最优磨削加工参数,观测了大磨削深度砂轮的表面形貌验证了砂轮磨粒的把持力和可磨性。