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激光修锐树脂结合剂砂轮的试验

2013-05-20 08:55
黯影冰风
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  树脂结合剂砂轮为密实型砂轮,这种砂轮在整形后,磨粒之间还填充着大量结合剂,没有足够的容屑空间,磨粒裸露高度不足,因此必须再进行修锐。

  树脂结合剂砂轮的激光修锐是最近发展起来的一种新的修锐方法。因为磨粒和结合剂材料的热物理参数相差很大(树脂熔点约为200℃,SiC磨料熔点约为2000℃),所以在激光作用下,可使结合剂熔蚀和汽化而磨粒基本不受影响,从而达到修锐的目的,并且可以通过调节激光修锐的工艺参数对修锐效果进行精确的控制。

  为了评价树脂结合剂砂轮激光修锐的效果,必须对砂轮修锐前后的表面形貌进行精确测量。对砂轮表面形貌的测量有很多方法,近年来,新的三维曲面测量方法得到发展,其中三维扫描方法在砂轮表面形貌的测量中得到应用。这类方法可以快速精确地复现砂轮表面完整的三维形貌。

  1、试验原理及条件

  本文在砂轮表面形貌测量试验中将采用激光三维扫描方法。测量系统为Replica500高速激光三维扫描系统,采用激光三角法对三维形貌进行测量,测量重复精度达到0.05mm。测量原理如图1(a)所示:激光器LA输出的激光照射在物体表面上并产生漫反射,其漫反射光通过透镜组L1聚焦到PSD(位置敏感器件)上,激光器,透镜组和PSD器件组成扫描头,当扫描头沿x轴方向移动时,三维表面上反光点的位置在z轴方向不断变化,光点在PSD器件上所成的像的位置相应发生变化,其位置值经模数转换后送入计算机,并可通过三角关系计算得出表面测量点处的z方向高度值。

  图1 激光三角法测量原理

  在Replica500系统上采用光刀而非光点进行测量。激光器发出的激光光幕与y-z平面平行,照射在被测物体表面形成具有一定宽度的光刀,光刀的宽度应保证其在PSD上的像的宽度不超过PSD的最小分辨距离,否则将会影响测量精度,本文试验中取光刀宽度为200μm。如图1(b)所示,光刀与y轴平行,这样一次就可以得到一条y轴方向直线上的z值变化。通过光刀沿x方向的扫描,就可以得出整个表面的完整的三维形貌。

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