CVD金刚石砂轮作为一种新型磨削工具,具有无结合剂、粒密度高以及耐磨性好的优点。但因砂轮表面容屑空间狭小,磨削时易造成砂轮堵塞,常常采用激光结构化的方法来增大砂轮表面的容屑空间。而激光加工过程中产生的热效应会导致部分已去除的材料通过固化或者凝华后重凝在加工区周围,形成后期难以去除的重凝层,使得加工的微结构边缘不规则,阻挡后续的激光脉冲,降低了激光加工的效率和精度。为解决以上问题,本课题研究了CVD金刚石涂层的水膜辅助脉冲激光加工技术。在激光加工表面利用喷雾形成一层快速流动的超薄水膜,利用水膜的冲刷、冷却以及激光与水膜作用形成的微冲击去除重凝的颗粒,获得无重凝层、结构完整的结构化CVD金刚石砂轮。本文进行了以下几个方面的研究。首先,对喷雾撞壁形成的水膜进行了流体仿真,获得了水膜的分布特点、特征尺寸以及喷雾参数变化对水膜的影响;通过分析水膜的特点,找到了水膜辅助激光加工的适宜区域,进而搭建了水膜辅助激光加工实验平台。从烧蚀形貌、表面成分以及理论分析角度对比了水膜辅助激光加工与其它形式水辅助激光加工的不同,发现水膜辅助激光加工在有效去除激光加工产生的重凝层的同时能够保证加工的准确性和连续性。其次,进行了水膜辅助激光加工工艺研究,对加工涉及的六个影响因素进行了正交实验,得到了影响水膜辅助激光烧蚀特征的显著性因素,然后对各因素进行了单因素实验,得出了不同因素对水膜辅助激光烧蚀特征的影响规律;并且得到所搭建系统单次扫描加工的沟槽宽度范围在20-40μm,深度在30-300μm。同时,基于激光烧蚀阈值理论以及水膜对激光加工过程的影响规律,建立了水膜辅助激光烧蚀模型,建立的烧蚀模型与实验结果具有较好的一致性。最后,进行了结构化CVD金刚石砂轮表面的三维形貌建模,获得了有效磨粒数量以及特征尺寸的分布情况,研究了微结构表面的宽度、结构化率以及角度等参数对砂轮表面有效磨粒数、磨粒刃宽度以及磨粒间隔等参数的影响规律。然后,进行了方形结构烧蚀,并修正完善水膜辅助激光烧蚀模型。基于砂轮表面形貌模型以及水膜辅助激光烧蚀模型,选择待加工砂轮表面的微结构,确定所需要的工艺参数,并利用水膜辅助脉冲激光加工技术成功获得了无重凝层、结构完整的结构化CVD金刚石砂轮。