青銅金剛石水磨片的直徑為100mm、寬度為10mm、粒徑為151m,磨削工件選用一種由碳化鎢和鈷(質(zhì)量分數(shù)為92%和8%)組成的鎢鈷類硬質(zhì)合金方塊(YG8)。水磨片和工件的表面形貌、工件表面粗糙度、磨粒石墨化程度分別采用超景深三維顯微鏡(VHX-S1000)、粗糙度儀(JB-4C)、激光共聚焦拉曼光譜儀(LabRAM-010)進行檢測。
修整水磨片時,激光束通常有切向和徑向兩種入射方式,如圖1所示。圖2為激光修整實驗裝置示意圖。表1為修整實驗參數(shù)。脈沖光纖激光束由單模光纖傳輸至固定在電動平移臺上的燒蝕頭內(nèi)部,再經(jīng)準(zhǔn)直、聚焦后入射至安裝在平面磨床主軸上的水磨片表面(整形時激光束沿水磨片表面切線方向入射,修銳時激光束沿水磨片表面法線方向入射)。固定在電動平移臺上用于檢測水磨片表面圓跳動和平行度誤差的CCD激光位移傳感器(LK-G80)與燒蝕頭保持同步運動。
用修整后的同一片水磨片以逆磨方式磨削3塊硬質(zhì)合金工件,實驗參數(shù):水磨片線速度為20m/s,工件進給速度為2.5mm/s,磨削深度為100m,累計磨削深度為30mm,磨削液流量為40L/min。方案如圖3所示。
實驗前.先將水磨片表面沿其軸向等分為4個區(qū)域(編號為0~3*),0"水磨片表面不參與磨削。實驗分3個階段進行:第1階段,用1~3"水磨片表面磨削第1塊工件,當(dāng)累計磨削深度Od達到10mm時,暫停實驗;第2階段,將水磨片沿箭頭方向移動2.5mm,即用2.3"水磨片表面磨削第2塊工件,當(dāng)0d達到10 mm時,暫停實驗;第3階段,用3"水磨片表面磨削第3塊工件,當(dāng)Od達到10mm時,實驗結(jié)束(此時0~3"水磨片的表面累計磨削深度Od為0、10、20.30 mm)。