为了研究声光调Q YAG脉冲激光在线修整青铜结合剂金刚石砂轮，采用数值仿真和试验相结合的方法，在考虑金刚石石墨化过程的基础上，通过有限元数值模拟的方法建立了3维单脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型，研究了脉冲激光参量(离焦量、脉宽和激光功率)对金刚石磨粒去除厚度的影响规律，为激光修整参量选择提供了指导。结果表明，激光功率、脉宽和离焦量是影响脉冲激光金刚石磨粒去除厚度的最直接的因素，金刚石磨粒去除厚度随着激光功率的增加而变大；随着脉宽的增加而减少；随着离焦量的增加而减少。借助CCD和激光三角位移测量仪对砂轮表面跳动进行在线监测、采用闭环控制系统控制Q开关，实现了砂轮的在线修整，获得了良好的地形地貌，降低了砂轮圆跳动度误差，达到良好的修整效果。

为了解决超硬磨料砂轮修整困难的难题，采用激光机械复合修整法，通过对青铜结合剂的去除过程进行多脉冲有限元仿真，优化激光粗修工艺的激光参数及确定激光粗修工艺过程砂轮圆跳动所能达到的范围。根据仿真结果选择了修整实验条件下激光粗修的激光参数，并对烧结成型的青铜金刚石砂轮进行了激光机械复合修整实验。结果表明在合适的工艺参数下，激光机械复合修整法是一种有效的修整方法。

针对声光调Q YAG脉冲激光修整青铜结合剂金刚石砂轮，运用ANSYS有限元软件建立了三维脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型，得到了激光烧蚀金刚石磨粒后的温度分布。利用所建立的模型可获得不同激光参数下的变质层厚度，并通过实验对该模型进行了验证。针对脉冲激光修锐与整形的两个不同方面，从实验和数值模拟两方面研究脉冲激光参数对变质层厚度的影响规律，得到在修锐时脉宽与激光功率对变质层厚度影响程度相差不大，而在整形时脉宽则起到了绝对的主导作用；经过多脉冲激光烧蚀后变质层厚度有所减小；只有在砂轮修锐时石墨变质层厚度随脉宽的增加而减少。

为了选择合适的激光设备及参量，以便提高激光修整砂轮效率和精度，采用300W氙灯抽运YAG普通脉冲激光器、80W声光调Q YAG脉冲激光器对青铜金刚石砂轮进行了单脉冲和连续脉冲烧蚀试验，借助于显微镜分析了激光作用后砂轮表面的微观形貌，并通过理论推导，得出一组公式，在考虑砂轮修整精度和效率的前提下，有效地缩小激光器及参量的选择范围，有助于针对不同的砂轮选择更为合适的激光参量进行更有效的修整。结果表明，声光调Q YAG脉冲激光器比氙灯抽运普通YAG脉冲激光器单脉冲能量小、脉冲频率高、脉宽窄、峰值功率高，更适合用于砂轮的高精度、高效率修整。

基于激光与物质的相互作用，针对声光调Q YAG脉冲激光修整青铜金刚石砂轮开展研究。建立了单脉冲激光烧蚀青铜和金刚石温度场的有限元模型，模拟了不同激光功率密度作用下青铜和金刚石的温度分布。借助温度场云图得到了可供修整试验参考的激光参数：适用于修锐的脉冲激光功率密度范围为1.66×107~7.5×107 W/cm2；适用于整形的脉冲激光功率密度范围为9.95×107~3.52×108 W/cm2，并从中选取典型参数进行修整试验，获得了良好的砂轮表面形貌。在仿真和试验的基础上，进一步分析了脉冲激光修整青铜金刚石砂轮的机理。