本发明涉及磨砂轮技术领域，具体的说是涉及一种工量具加工磨砂轮。
背景技术
磨砂轮又称固结磨具，磨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；磨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；现有技术中的磨砂轮在长期磨磨具的情况下废旧严重，且在恶劣的环境下工作腐蚀严重，给打磨带来了极大的不变，更换频率较高，且工作效率不高，给工作人员带来了极大的烦恼，为了延长磨砂轮的使用时间以及使用寿命，降低报废率以及生产成本，提高工作效率，本发明提出了一种工量具加工磨砂轮。
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工量具加工磨砂轮，不仅提高了产品的耐用性，而且降低了报废率，节约了生产成本，结构简单，维护方便。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种工量具加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：20-27份，立方氮化硼：3-8份，绿碳化硅：8-15份，二氧化硅：15-21份，酚醛树脂液：3-8份，造孔剂：23-27份，结合剂：9-11份，辅助磨料：14-19份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为35-40mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：2-4%，硼酸：15-19%，碳酸钠：6-9%，氢氧化锂：1-3%，氧化钠：2-5%，硝酸锂：17-21%，纳米二氧化硅：10-17%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌60-80min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为3-5%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在60-70℃下恒温干燥2-3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在750-850℃下烘干20-25小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的工量具加工磨砂轮，砂轮基体为铝合金材质，其重量百分比成分为：mn：2.45-3.45%，cs：0.05-0.09%，pb：1.23-1.98%，al：2.56-2.97%，ru：3.34-3.68%，zn：1.75-2.65%，镧系稀土：15-19%，余量为fe和微量杂质；
镧系稀土中，按重量百分比包含以下组分：la：2.6-3.1%，pm：1.8-2.4%，nd：6.7-7.9%，eu：7.6-8.5%，gd：11-19%，v：9-11%，余量为ge。
前述的工量具加工磨砂轮，砂轮基体与磨料层之间采用环氧树脂胶粘接固定。
前述的工量具加工磨砂轮，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：20份，立方氮化硼：3份，绿碳化硅：8份，二氧化硅：15份，酚醛树脂液：3份，造孔剂：23份，结合剂：9份，辅助磨料：14份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为35mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：2%，硼酸：15%，碳酸钠：6%，氢氧化锂：1%，氧化钠：2%，硝酸锂：17%，纳米二氧化硅：10%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌60min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为3%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在60℃下恒温干燥2小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在750℃下烘干20小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。
前述的工量具加工磨砂轮，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：27份，立方氮化硼：8份，绿碳化硅：15份，二氧化硅：21份，酚醛树脂液：8份，造孔剂：27份，结合剂：11份，辅助磨料：19份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为40mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：4%，硼酸：19%，碳酸钠：9%，氢氧化锂：3%，氧化钠：5%，硝酸锂：21%，纳米二氧化硅：17%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌80min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为5%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在70℃下恒温干燥3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在850℃下烘干25小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。
前述的工量具加工磨砂轮，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：25份，立方氮化硼：5份，绿碳化硅：13份，二氧化硅：18份，酚醛树脂液：5份，造孔剂：25份，结合剂：10份，辅助磨料：16份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为38mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：3%，硼酸：16%，碳酸钠：8%，氢氧化锂：2%，氧化钠：3%，硝酸锂：18%，纳米二氧化硅：16%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌70min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为4%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在65℃下恒温干燥2.5小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在800℃下烘干23小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂。
采用本发明的技术方案有益效果是：本发明中的的磨砂轮基体采用铝合金材质，具有高强度高硬度的特性，且不易被腐蚀，加强了磨砂轮的使用率，该磨砂轮磨料层中采用氧化铝空心球作为造孔剂，相比碳粉造孔的普通金刚石砂轮，具有气孔为球形，且气孔分布均匀，孔径均匀，孔径可控的优点，有利于磨屑的排出，无堵塞现象，砂轮非常锋利；本发明的纳米陶瓷结合剂熔点低，结合度高，砂轮使用过程中金刚石不易脱落，提高了砂轮寿命。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种工量具加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，砂轮基体与磨料层之间采用环氧树脂胶粘接固定，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：20份，立方氮化硼：3份，绿碳化硅：8份，二氧化硅：15份，酚醛树脂液：3份，造孔剂：23份，结合剂：9份，辅助磨料：14份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为35mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：2%，硼酸：15%，碳酸钠：6%，氢氧化锂：1%，氧化钠：2%，硝酸锂：17%，纳米二氧化硅：10%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌60min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为3%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在60℃下恒温干燥2小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在750℃下烘干20小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂；
砂轮基体为铝合金材质，其重量百分比成分为：mn：2.45%，cs：0.05%，pb：1.23%，al：2.56%，ru：3.34%，zn：1.75%，镧系稀土：15%，余量为fe和微量杂质；
镧系稀土中，按重量百分比包含以下组分：la：2.6%，pm：1.8%，nd：6.7%，eu：7.6%，gd：11%，v：9%，余量为ge。
实施例2
本实施例提供一种工量具加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，砂轮基体与磨料层之间采用环氧树脂胶粘接固定，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：27份，立方氮化硼：8份，绿碳化硅：15份，二氧化硅：21份，酚醛树脂液：8份，造孔剂：27份，结合剂：11份，辅助磨料：19份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为40mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：4%，硼酸：19%，碳酸钠：9%，氢氧化锂：3%，氧化钠：5%，硝酸锂：21%，纳米二氧化硅：17%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌80min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为5%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在70℃下恒温干燥3小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在850℃下烘干25小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂；
砂轮基体为铝合金材质，其重量百分比成分为：mn：3.45%，cs：0.09%，pb：1.98%，al：2.97%，ru：3.68%，zn：2.65%，镧系稀土：19%，余量为fe和微量杂质；
镧系稀土中，按重量百分比包含以下组分：la：3.1%，pm：2.4%，nd：7.9%，eu：8.5%，gd：19%，v：11%，余量为ge。
实施例3
本实施例提供一种工量具加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，砂轮基体与磨料层之间采用环氧树脂胶粘接固定，磨料层按质量份数计包括以下组分：微晶刚玉：25份，立方氮化硼：5份，绿碳化硅：13份，二氧化硅：18份，酚醛树脂液：5份，造孔剂：25份，结合剂：10份，辅助磨料：16份；
其中，造孔剂为氧化铝空心球且所述的氧化铝空心球抗压强度为38mpa；结合剂为纳米陶瓷结合剂，纳米陶瓷结合剂的原料组成及其重量百分比含量为：氧化铝：3%，硼酸：16%，碳酸钠：8%，氢氧化锂：2%，氧化钠：3%，硝酸锂：18%，纳米二氧化硅：16%，余量为氧化钡；辅助磨料为棕白混合刚玉、黑碳化硅或白刚玉中的一种；
纳米陶瓷结合剂的制备方法包括以下步骤：
（一）将氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的氧化铝、硼酸、碳酸钠、氢氧化锂、氧化钠以及硝酸锂质量比为氧化铝∶硼酸∶碳酸钠∶氢氧化锂∶氧化钠∶硝酸锂=1.5∶1∶2∶0.5∶3∶1；
（二）将纳米二氧化硅以及氧化钡加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌70min，得到teos溶液；
（三）将上述步骤（一）和步骤（二）混合均匀，用硝酸调节混合物的ph，其中所述的硝酸浓度为4%；
（四）将上述步骤（三）中调好ph的混合溶液在65℃下恒温干燥2.5小时后得到多组分凝胶；
（五）将上述步骤（四）中多组分凝胶在800℃下烘干23小时；
（六）将上述步骤（五）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到纳米陶瓷结合剂；
砂轮基体为铝合金材质，其重量百分比成分为：mn：3.12%，cs：0.07%，pb：1.56%，al：2.63%，ru：3.56%，zn：2.34%，镧系稀土：17%，余量为fe和微量杂质；
镧系稀土中，按重量百分比包含以下组分：la：2.8%，pm：2.1%，nd：7.2%，eu：8.2%，gd：16%，v：10%，余量为ge。
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。