随着陶瓷、玻璃、半导体等硬脆材料在光学、航天、微电子等领域的广泛应用，其精密、超精密加工受到越来越多的重视。大磨粒金刚石砂轮具有加工效率高、耐磨性好等优点，经过精密修整的大磨粒金刚石砂轮可用于硬脆材料的超精密磨削加工。但是修整后大磨粒金刚石砂轮，磨削力大，不利于减小工件的亚表层损伤。本文针对大磨粒金刚石砂轮超精密磨削过程中存在的这一问题，提出了基于激光加工方法的大磨粒金刚石砂轮表面结构化工艺方案，旨在通过砂轮表面的结构化改善大磨粒金刚石砂轮的磨削性能。本文采用两种典型的脉冲激光光源，即纳秒激光和飞秒激光，对金刚石表面进行激光加工实验，研究了激光光源类型对加工效率、加工质量以及金刚石石墨化的影响规律，经对比选择LDU5紫外纳秒脉冲激光作为后续实验的加工光源。通过单颗粒金刚石微沟槽激光加工工艺实验，研究了沟槽宽度、沟槽深度与激光加工参数间的关系，并结合大磨粒金刚石砂轮表面微沟槽激光加工工艺实验结果，选择合适的工艺参数，完成了大磨粒金刚石砂轮的表面结构化加工。采用在线电解修锐技术（ELID）辅助金刚石砂轮对磨修整法对具有结构化表面的大磨粒金刚石砂轮进行修整。为了研究砂轮表面结构化对其磨削性能的影响，使用具有结构化表面的大磨粒金刚石砂轮对BK7光学玻璃进行磨削加工，采用轮廓仪和扫描电子显微镜检测工件的表面质量，采用角度抛光法，对工件的亚表层裂纹进行观测分析，研究了大磨粒金刚石砂轮的表面结构化对磨削力、磨削工件的表面粗糙度、亚表层裂纹深度的影响规律。结果表明，采用激光加工方法可以有效实现大磨粒金刚石砂轮的表面结构化加工；使用具有结构化表面的大磨粒金刚石砂轮对BK7光学玻璃进行磨削，虽然不利于表面粗糙度的降低，亚表层裂纹的密度也有所增加，但是可以降低磨削力比，减小亚表层裂纹的深度。