陶瓷基金刚石成形砂轮拥有极其优越的磨削性能,但由于其硬度高和成分复杂,在修整过程中存在效率低和整形难等问题,严重阻碍了陶瓷基金刚石成形砂轮的推广与应用。与其它砂轮修整技术相比激光修整技术是一种高质、高效、高精的先进修整技术。本文采用纳秒脉冲光纤激光作为“修整刀具”,开展了凸圆弧面成形砂轮修整和磨削检测试验,并通过检测砂轮和磨削石墨板的轮廓形貌和表面质量对脉冲光纤激光的修整效果进行了评价。(1)搭建了一套以纳秒脉冲光纤激光器为主的陶瓷基金刚石凸圆弧面成形砂轮修整试验平台,设计了半径为5 mm的凸圆弧面成形砂轮相应的修整方案,并根据设计的修整轨迹编写了数控运行轨迹G代码。(2)进行了光纤激光作用陶瓷结合剂与金刚石磨粒的烧蚀阈值理论计算和试验验证,分析了光纤激光修整凸圆弧面成形砂轮的原理,对陶瓷基金刚石砂轮修整过程中的主要工艺参数进行分析,优选出对砂轮修整质量影响较大的5个可变参数。采用单一变量法研究不同工艺参数对修整后成形砂轮轮廓形貌和表面质量的影响,为陶瓷基金刚石凸圆弧面成形砂轮的切向整形和径向修锐优选合适的工艺参数。优化后整形工艺参数:平均功率40W、砂轮转速500 r/min、扫描速度4.0 mm/min、重复频率100kHz、离焦量0mm;优化后修锐工艺参数:平均功率20W、砂轮转速500 r/min、扫描速度4.0 mm/min、重复频率100kHz、离焦量+1mm。(3)对修整后砂轮采用超景深显微镜观测和提取的数据进行凸圆弧半径拟合和轮廓径向跳动分析。结果显示:修整后圆弧形状精度较高,但是由于光斑能量密度属于高斯分布且砂轮非单一性材料,激光有效半径在修整的过程中会发生变化,导致凸圆弧形状尺寸存在一定的误差。整形阶段,测量和拟合的凸圆弧半径与设计半径误差在60μm以内,误差小于1.2%,轮廓圆度为27.6μm,符合整形要求;修锐阶段,获得了符合要求的表面形貌且测量的磨粒突出高度85%满足要求,符合修锐要求。(4)对修整后的凸圆弧面成形砂轮进行了磨削检测试验,采用超景深显微镜和CCD磨削投影法对磨削后石墨板凹圆弧面进行观测,并提取数据编程进行凹圆弧半径拟合和轮廓径向跳动分析。结果显示:超景深检测,凹圆弧半径与设计半径误差在40μm以内,误差小于0.8%,轮廓圆度为12.8μm,符合工件轮廓尺寸设计要求;CCD磨削投影检测,凹圆弧半径与设计半径误差在20μm以内,误差小于0.5%,轮廓圆度为12.2μm,符合工件轮廓尺寸设计要求;进一步反应了修整后凸圆弧砂轮的轮廓尺寸精度也符合修整要求。