本发明涉及一种砂轮，具体涉及一种压缩机曲轴加工磨砂轮。
背景技术
曲轴是压缩机必不可少的组成部分，曲轴在工作过程中，主要承受复杂的弯曲-扭转载荷和一定的冲击载荷，因此曲轴的制造要求较高，曲轴的加工常常使用到的部件之一砂轮，砂轮又称团结磨具，砂轮是由结合剂将普通磨料固结成一定形状(多数为圆形，中央有通孔)，并具有一定强度的固结磨具，其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素，按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷(结合剂)砂轮、树脂(结合剂)砂轮、橡胶(结合剂)砂轮，砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等；砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定，研发一种性能质量好的压缩机曲轴加工磨砂轮成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种压缩机曲轴加工磨砂轮，该砂轮磨削质量好，寿命长，降低成本，制备工艺简单易行。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种压缩机曲轴加工磨砂轮，包括砂轮基体、磨料层，磨料层位于砂轮基体上，磨料层包括金刚石、结合剂、造孔剂和树脂液，其中：
结合剂按质量份数计包括以下组分：二氧化硅：40-50份，氧化钙：1-3份，氧化铝：4-6份，氧化钡：1-2份，氧化钾：0.8-1.0份，氧化锂：4-6份，氧化锌：2-4份，氧化硼：13-15份，氧化钠：10-12份，碳酸钠：3-5份。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述压缩机曲轴加工磨砂轮中，砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：20-30份，水性pur分散体：1-3份，颜填料：1-3份，阻燃剂：1-2份，发泡剂：3-5份，流变助剂：2-3份，高效流平剂：0.5-2份，抗静电剂：0.5-0.8份，防结皮剂：1-2份，固化剂：4-8份，偶联剂：4-8份，惰性填料：0.03-0.05份；
惰性填料为按重量百分比包含以下成分：y：13-15%，sc：16-18%，gd：9-11%，sm：18-20%，pr：9-11%，余量为la，以上各组分之和为100%；
颜填料为二氧化钛和氯化锌的混合物，其中二氧化钛和氯化锌的质量比为1：1；；流变助剂为有机膨润土；高效流平剂是聚醚改性有机硅、烷基改性有机硅、氟改性丙烯酸酯聚合物、烷基二苯基氧化物二磺酸盐、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；抗静电剂是阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂或非离子型抗静电剂中的至少一种；防结皮剂为甲乙酮肟；固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
前述压缩机曲轴加工磨砂轮中，水性pur分散体按以下步骤制备：
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入配有温度计、搅拌器的容器中，在向容器中加入甲苯二异氰酸酯并通入氮气于50-55℃反应1-2小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的n-甲基-2-吡咯烷酮于45-50℃反应1.5-2小时，得到预聚体；
㈡在另一个容器中加入0℃去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤㈠制得的预聚体降温至40°后注射其中，反应5-8min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应15-18min可得到水性pur分散体。
前述压缩机曲轴加工磨砂轮中，胶粘剂的制备工艺，具体如下：
将酚醛树脂与水性pur分散体送至分散缸中搅拌均匀后在超声波中震荡10-20分钟，然后再加入颜填料、阻燃剂、流变助剂、高效流平剂开启搅拌器缓慢搅拌，搅拌速度为100-150转/min，搅拌10-15min后，然后加入发泡剂、抗静电剂，继续搅拌20-30min，搅拌速度为250-300转/min，再向分散刚中加入惰性填料和防结皮剂，继续搅拌10-19min，搅拌速度为340-390转/min，然后加入固化剂和偶联剂，搅拌均匀即可得到该胶粘剂。
前述压缩机曲轴加工磨砂轮中，磨砂轮的制备工艺具体如下：
（1）将结合剂的原料与氧化铝磨球按质量比结合剂的原料：氧化铝磨球=2:1.5装入滚筒球磨机中球磨混料11-13h，再在三维混料机中混料10-12h；
（2）将混合均匀的物料取出放在高温熔块炉中，以7-9℃/min的升温速度升温至1200-1300℃，然后保温1-3h，，再将熔融后的物料快速的倒入水中淬火处理，再将水淬后的物料放入鼓风干燥箱中在70-80℃下保温12-14h待用；
（3）将步骤（2）得到的物料放入滚筒球磨机中，加入氧化锆磨球，按质量比物料：氧化锆磨球=1.5：1的比例混合，球磨转速为100-120r/min，每隔3h将球磨罐取下，将球磨后的物料置于振动筛上筛分，筛网为200目，将未能通过的原料重新放入球磨罐中继续球磨，直至所有物料通过筛网；
（4）将步骤（3）得到的物料和金刚石颗粒按照体积比5:4的比计球磨混合，按球料质量比1.5:1的比例加入氧化铝球，混料3-5h，然后加入浓度为7wt%的糊精溶液，混合后，过50目筛造粒；
（5）将完成造粒后的物料与砂轮基体置于压片模具中进行压制成型，脱模，将成型后的样品置于真空干燥箱中干燥，温度为70-80℃，干燥10-12h，将干燥后的样品放在氧化铝垫片上，放入马弗炉中烧结，烧结温度为550-600℃，保温1-3h，然后随炉冷却至室温，得到砂轮。
前述压缩机曲轴加工磨砂轮中，压制成型时，成型压强为150-180mpa，保压时间为100s。
本发明的有益效果是：
本发明中颜填料加量较多，容易发生粉颗粒沉降或溶剂分层的现象，降低其细度可以在一定程度上降低粉料颗粒的沉降速度，但只能延迟沉降而不能防止沉降，加入有机膨润土流变剂就能获得显著的防沉降效果，并且有机膨润土具有来源广泛、价格低廉等优点；本发明胶粘剂的添加水性pur分散体，更好地改善基体的耐水性能和粘接性能，并可以使基体表面保持得更为平整，可以合理有效的控制内应力释放，减小产品形变；同时，由于水性pur分散体的增加，可以提高基体生产过程的干燥速度，从而可以大大提高生产效率；本发明胶粘剂的中添加有阻燃剂，由于氧化铝阻燃效果较差，当粘合剂应用到研磨片制造中时在抛光过程中，研磨片的耐高温性直接影响其使用性能，增加磷酸三酯阻燃剂，提高了耐高温性同时增强了磨削性能；本发明粘剂粘接度强，韧性好，防潮性好，耐腐蚀，耐高温，快速定形易加工成型。
本发明步骤（3）选用高能球磨机对原料进行进一步的的球磨处理，可以将玻璃粉体的粒度降低到纳米等级。
本发明的结合剂中na2o主要给玻璃的网络结构提供自由氧，而自由氧的存在既可以破坏硅氧键，也可以al2o3与b2o3相互作用形成[alo4]、[bo4]，与[sio4]共同形成连续的空间架状结构的玻璃体，因此na2o的含量在一定程度上决定了玻璃结构中al2o3与b2o3的存在形式，进而影响玻璃的整体结构与性能，本发明中严格限制氧化钠的量将氧化钠的量不至于过高或过低，使其发挥最大的作用，增加结合剂的性能；本发明的结合剂中加入了少量氧化锂，氧化锂的加入结合剂中微晶相的析出，不但能有效的降低结合剂的烧结温度，而且还能大大提高结合剂的强度，严格控制量，过多的氧化锂会在一定程度上提高结合剂的热膨胀系数，加入氧化锂，提高结合剂的强度，降低结合剂的热膨胀系数；选择适量na2o可以有效地降低陶瓷结合剂的烧结温度，锂离子的引入可以有效地提高陶瓷结合剂的强度和硬度，而锌的引入可以增强陶瓷结合剂的润湿性；
球磨法被广泛应用于金属和合金粉体的制备研究其中大部分粉体在高能球磨过程中粒度减小，并发生了一些化学反应，同时，球磨也可以制备超细的无机粉体，通过长时间的球磨，粉体基本可达到纳米级别，粉体粒径的减小会增加其反应活性和烧结驱动力，从而降低其烧结温度；本发明采用高能球磨法细化锂铝硅系统微晶玻璃粉体，主要研究了球磨时间对粉体粒度的影响，并研究了超细粉体的结晶过程，以及烧结温度对其抗弯强度的影响。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种压缩机曲轴加工磨砂轮，包括砂轮基体、磨料层，磨料层位于砂轮基体上，磨料层包括金刚石、结合剂、造孔剂和树脂液，其中：
结合剂按质量份数计包括以下组分：二氧化硅：40份，氧化钙：1份，氧化铝：4份，氧化钡：1份，氧化钾：0.8份，氧化锂：4份，氧化锌：2份，氧化硼：13份，氧化钠：10份，碳酸钠：3份。
上述砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：20份，水性pur分散体：1份，颜填料：1份，阻燃剂：1份，发泡剂：3份，流变助剂：2份，高效流平剂：0.5份，抗静电剂：0.5份，防结皮剂：1份，固化剂：4份，偶联剂：4份，惰性填料：0.03份；
惰性填料为按重量百分比包含以下成分：y：13%，sc：16%，gd：9%，sm：18%，pr：9%，余量为la，以上各组分之和为100%；
颜填料为二氧化钛和氯化锌的混合物，其中二氧化钛和氯化锌的质量比为1：1；；流变助剂为有机膨润土；高效流平剂是聚醚改性有机硅；抗静电剂是阴离子型抗静电剂；防结皮剂为甲乙酮肟；固化剂为乙二胺，偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
上述水性pur分散体按以下步骤制备：
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入配有温度计、搅拌器的容器中，在向容器中加入甲苯二异氰酸酯并通入氮气于50℃反应1小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的n-甲基-2-吡咯烷酮于45℃反应1.5小时，得到预聚体；
㈡在另一个容器中加入0℃去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤㈠制得的预聚体降温至40°后注射其中，反应5min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应15min可得到水性pur分散体。
上述胶粘剂的制备工艺，具体如下：
将酚醛树脂与水性pur分散体送至分散缸中搅拌均匀后在超声波中震荡10分钟，然后再加入颜填料、阻燃剂、流变助剂、高效流平剂开启搅拌器缓慢搅拌，搅拌速度为100转/min，搅拌10min后，然后加入发泡剂、抗静电剂，继续搅拌20min，搅拌速度为250转/min，再向分散刚中加入惰性填料和防结皮剂，继续搅拌10min，搅拌速度为340转/min，然后加入固化剂和偶联剂，搅拌均匀即可得到该胶粘剂。
上述磨砂轮的制备工艺具体如下：
（1）将结合剂的原料与氧化铝磨球按质量比结合剂的原料：氧化铝磨球=2:1.5装入滚筒球磨机中球磨混料11h，再在三维混料机中混料10h；
（2）将混合均匀的物料取出放在高温熔块炉中，以7℃/min的升温速度升温至1200℃，然后保温1h，再将熔融后的物料快速的倒入水中淬火处理，再将水淬后的物料放入鼓风干燥箱中在70℃下保温12h待用；
（3）将步骤（2）得到的物料放入滚筒球磨机中，加入氧化锆磨球，按质量比物料：氧化锆磨球=1.5：1的比例混合，球磨转速为100r/min，每隔3h将球磨罐取下，将球磨后的物料置于振动筛上筛分，筛网为200目，将未能通过的原料重新放入球磨罐中继续球磨，直至所有物料通过筛网；
（4）将步骤（3）得到的物料和金刚石颗粒按照体积比5:4的比计球磨混合，按球料质量比1.5:1的比例加入氧化铝球，混料3h，然后加入浓度为7wt%的糊精溶液，混合后，过50目筛造粒；
（5）将完成造粒后的物料与砂轮基体置于压片模具中进行压制成型，成型压强为150mpa，保压时间为100s，脱模，将成型后的样品置于真空干燥箱中干燥，温度为70℃，干燥10h，将干燥后的样品放在氧化铝垫片上，放入马弗炉中烧结，烧结温度为550℃，保温1-3h，然后随炉冷却至室温，得到砂轮。
实施例2
本实施例提供一种压缩机曲轴加工磨砂轮，包括砂轮基体、磨料层，磨料层位于砂轮基体上，磨料层包括金刚石、结合剂、造孔剂和树脂液，其中：
结合剂按质量份数计包括以下组分：二氧化硅：50份，氧化钙：3份，氧化铝：6份，氧化钡：2份，氧化钾：1.0份，氧化锂：6份，氧化锌：4份，氧化硼：15份，氧化钠：12份，碳酸钠：5份。
上述砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：30份，水性pur分散体：3份，颜填料：3份，阻燃剂：2份，发泡剂：5份，流变助剂：3份，高效流平剂：2份，抗静电剂：0.8份，防结皮剂：2份，固化剂：8份，偶联剂：8份，惰性填料：0.05份；
惰性填料为按重量百分比包含以下成分：y：15%，sc：18%，gd：11%，sm：20%，pr：11%，余量为la，以上各组分之和为100%；
颜填料为二氧化钛和氯化锌的混合物，其中二氧化钛和氯化锌的质量比为1：1；流变助剂为有机膨润土；高效流平剂是烷基改性有机硅；抗静电剂是阳离子型抗静电剂；防结皮剂为甲乙酮肟；固化剂为二乙烯三胺，偶联剂为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。
上述水性pur分散体按以下步骤制备：
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入配有温度计、搅拌器的容器中，在向容器中加入甲苯二异氰酸酯并通入氮气于55℃反应2小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的n-甲基-2-吡咯烷酮于50℃反应2小时，得到预聚体；
㈡在另一个容器中加入0℃去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤㈠制得的预聚体降温至40°后注射其中，反应8min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应18min可得到水性pur分散体。
上述胶粘剂的制备工艺，具体如下：
将酚醛树脂与水性pur分散体送至分散缸中搅拌均匀后在超声波中震荡20分钟，然后再加入颜填料、阻燃剂、流变助剂、高效流平剂开启搅拌器缓慢搅拌，搅拌速度为150转/min，搅拌15min后，然后加入发泡剂、抗静电剂，继续搅拌30min，搅拌速度为300转/min，再向分散刚中加入惰性填料和防结皮剂，继续搅拌19min，搅拌速度为390转/min，然后加入固化剂和偶联剂，搅拌均匀即可得到该胶粘剂。
上述磨砂轮的制备工艺具体如下：
（1）将结合剂的原料与氧化铝磨球按质量比结合剂的原料：氧化铝磨球=2:1.5装入滚筒球磨机中球磨混料13h，再在三维混料机中混料12h；
（2）将混合均匀的物料取出放在高温熔块炉中，以9℃/min的升温速度升温至1300℃，然后保温3h，，再将熔融后的物料快速的倒入水中淬火处理，再将水淬后的物料放入鼓风干燥箱中在80℃下保温14h待用；
（3）将步骤（2）得到的物料放入滚筒球磨机中，加入氧化锆磨球，按质量比物料：氧化锆磨球=1.5：1的比例混合，球磨转速为120r/min，每隔3h将球磨罐取下，将球磨后的物料置于振动筛上筛分，筛网为200目，将未能通过的原料重新放入球磨罐中继续球磨，直至所有物料通过筛网；
（4）将步骤（3）得到的物料和金刚石颗粒按照体积比5:4的比计球磨混合，按球料质量比1.5:1的比例加入氧化铝球，混料5h，然后加入浓度为7wt%的糊精溶液，混合后，过50目筛造粒；
（5）将完成造粒后的物料与砂轮基体置于压片模具中进行压制成型，成型压强为180mpa，保压时间为100s，脱模，将成型后的样品置于真空干燥箱中干燥，温度为80℃，干燥12h，将干燥后的样品放在氧化铝垫片上，放入马弗炉中烧结，烧结温度为600℃，保温3h，然后随炉冷却至室温，得到砂轮。
实施例3
本实施例提供一种压缩机曲轴加工磨砂轮，包括砂轮基体、磨料层，磨料层位于砂轮基体上，磨料层包括金刚石、结合剂、造孔剂和树脂液，其中：
结合剂按质量份数计包括以下组分：二氧化硅：45份，氧化钙：2份，氧化铝：5份，氧化钡：1份，氧化钾：0.9份，氧化锂：5份，氧化锌：3份，氧化硼：14份，氧化钠：11份，碳酸钠：4份。
上述砂轮基体和磨料层之间通过胶粘剂粘结固定，胶粘剂按质量份数计包括以下组分：
酚醛树脂：25份，水性pur分散体：2份，颜填料：2份，阻燃剂：2份，发泡剂：4份，流变助剂：3份，高效流平剂：0.9份，抗静电剂：0.6份，防结皮剂：2份，固化剂：6份，偶联剂：6份，惰性填料：0.04份；
惰性填料为按重量百分比包含以下成分：y：14%，sc：17%，gd：10%，sm：19%，pr：10%，余量为la，以上各组分之和为100%；
颜填料为二氧化钛和氯化锌的混合物，其中二氧化钛和氯化锌的质量比为1：1；流变助剂为有机膨润土；高效流平剂是氟改性丙烯酸酯聚合物；抗静电剂是非离子型抗静电剂；防结皮剂为甲乙酮肟；固化剂为二氨基二苯基甲砜，偶联剂为γ-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷。
上述水性pur分散体按以下步骤制备：
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入配有温度计、搅拌器的容器中，在向容器中加入甲苯二异氰酸酯并通入氮气于53℃反应1.5小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的n-甲基-2-吡咯烷酮于48℃反应1.8小时，得到预聚体；
㈡在另一个容器中加入0℃去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤㈠制得的预聚体降温至40°后注射其中，反应6min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应17min可得到水性pur分散体。
上述胶粘剂的制备工艺，具体如下：
将酚醛树脂与水性pur分散体送至分散缸中搅拌均匀后在超声波中震荡15分钟，然后再加入颜填料、阻燃剂、流变助剂、高效流平剂开启搅拌器缓慢搅拌，搅拌速度为130转/min，搅拌13min后，然后加入发泡剂、抗静电剂，继续搅拌25min，搅拌速度为280转/min，再向分散刚中加入惰性填料和防结皮剂，继续搅拌15min，搅拌速度为370转/min，然后加入固化剂和偶联剂，搅拌均匀即可得到该胶粘剂。
上述磨砂轮的制备工艺具体如下：
（1）将结合剂的原料与氧化铝磨球按质量比结合剂的原料：氧化铝磨球=2:1.5装入滚筒球磨机中球磨混料12h，再在三维混料机中混料11h；
（2）将混合均匀的物料取出放在高温熔块炉中，以8℃/min的升温速度升温至1250℃，然后保温2h，，再将熔融后的物料快速的倒入水中淬火处理，再将水淬后的物料放入鼓风干燥箱中在75℃下保温13h待用；
（3）将步骤（2）得到的物料放入滚筒球磨机中，加入氧化锆磨球，按质量比物料：氧化锆磨球=1.5：1的比例混合，球磨转速为110r/min，每隔3h将球磨罐取下，将球磨后的物料置于振动筛上筛分，筛网为200目，将未能通过的原料重新放入球磨罐中继续球磨，直至所有物料通过筛网；
（4）将步骤（3）得到的物料和金刚石颗粒按照体积比5:4的比计球磨混合，按球料质量比1.5:1的比例加入氧化铝球，混料4h，然后加入浓度为7wt%的糊精溶液，混合后，过50目筛造粒；
（5）将完成造粒后的物料与砂轮基体置于压片模具中进行压制成型，成型压强为160mpa，保压时间为100s，脱模，将成型后的样品置于真空干燥箱中干燥，温度为75℃，干燥11h，将干燥后的样品放在氧化铝垫片上，放入马弗炉中烧结，烧结温度为580℃，保温2h，然后随炉冷却至室温，得到砂轮。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。