李瑞昊， 石广慧， 黄 辉

(华侨大学 机电及自动化学院， 福建 厦门 361021)

金刚石砂轮因其所具有的优异性能，在许多非金属材料的磨削加工中得到了越来越广泛的应用[1]。传统的金刚石砂轮中磨粒基本处于随机分布状态。由于磨粒的随机性，砂轮表面的磨粒易出现局部聚集及局部稀疏[2]。磨削时聚集部分因为容屑空间小，砂轮易堵塞，导致磨削温度过高，工件表面易产生磨削烧伤裂纹和热变形等现象，磨粒的磨损也更为严重，从而降低磨削效率；另一方面，磨粒稀疏的部分，单颗磨粒所承受的载荷相对过大，冲击力也相应增大，使得磨粒的磨损加剧，或出现磨粒非正常脱落，砂轮寿命显著降低[3]。

研究发现：当对砂轮表面金刚石磨粒的位置进行合理规划排布时，砂轮表面的每一颗磨粒可以承受相同的载荷，磨粒磨损均匀，可以有效地提高砂轮的使用效率和使用寿命，因此提出磨粒排布砂轮的概念[4]。目前，已有从排布样式、排布方法、排布效果等多个方面的大量研究，其结果进一步证实了有序排布砂轮的优异性能[5-8]。

曲面砂轮是实现曲面工件加工的主要工具之一。其基本思路是通过对砂轮形状的设计及控制，达到高效加工相应曲面工件的结果[9]。与普通的平面砂轮相比，曲面砂轮的直径会产生变化，这导致曲面砂轮表面不同位置处的磨粒线速度各不相同，磨粒的磨损也不尽相同。但目前尚无关于曲面砂轮表面磨粒排布的相关研究。……