超硬磨料砂轮具有优良的磨削性能而应用十分广泛。同时，硬度极高、耐磨损的固有特性也使得超硬磨料砂轮的修整很困难。采用传统的整形方法进行超硬磨料砂轮整形存在效率低、修整工具磨损大等不足。因此，本文进行了超硬磨料砂轮激光整形的研究。首先，研究了激光的特性及其加工材料的机理和超硬磨料砂轮激光整形的原理。通过对比分析两种实现超硬磨料砂轮激光整形方案的可行性、整形精度和效率等，确定了实时控制激光整形即边测边修的修整方案，并在此基础上搭建了激光整形系统。根据砂轮的整形需求，选择激光的辐照方式为沿砂轮径向。其次，通过对超硬磨料砂轮形貌的形成和特征，以及砂轮形貌测量方法的研究，基于激光三角法搭建了砂轮形貌测量系统，实现了激光整形过程中的砂轮轮廓的快速、高精度测量。通过实验验证，砂轮形貌测量系统的静态、重复测量误差小于7um。同时，系统测量砂轮轮廓的精度受传感器的安装精度的影响。然后，重点研究了激光去除砂轮表面磨粒过程的实时性要求。在此基础上，对激光整形系统的出光控制过程进行了实时性分析，得出系统响应时间的计算公式及其相应的值约为232us。为满足系统的实时性要求，选用DSP芯片TMS320F28335搭建了系统的控制模块。通过测试实验得出控制模块的响应时间约为2us。最后，通过开展电镀金刚石砂轮激光修整实验，验证了超硬磨料砂轮激光整形系统的性能。实验结果表明：系统能成功实现超硬磨料砂轮表面凸出磨粒的选择性去除和砂轮圆周方向的整形，且整形效果比较理想。基于上述整形效果，可以论证采用本系统能完成整个砂轮表面的整形。当修整过程中砂轮粒度和线速度都固定时，激光整形系统能有效去除的磨粒大小由其本身的响应时间决定。这一现象验证了本文中关于激光去除砂轮表面磨粒过程的实时性分析的正确性。