[发明专利]一种高精度汽车零部件加工磨砂轮及其生产工艺

权利要求书

1.一种高精度汽车零部件加工磨砂轮，包括砂轮基体和位于砂轮基体上的磨料层，其特征在于：所述磨料层包括Ti₂O/Al₂O₃膜层包覆金刚石、陶瓷结合剂、辅助磨料、造孔剂和粘结剂，所述磨料层按质量份数计包括以下组分：

Ti₂O/Al₂O₃膜层包覆金刚石 40-60份

陶瓷结合剂 20-40份

造孔剂 5-10份

辅助磨料 1-2份

粘结剂 5-8份

其中，所述的辅助磨料为白刚玉；所述的粘结剂为糊精；所述的造孔剂为碳酸钙、空心氧化铝球、石墨颗粒中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的高精度汽车零部件加工磨砂轮，其特征在于：所述的陶瓷结合剂制备方法具体如下：

（1）将硝酸钠、硝酸铝、硝酸钾、硝酸锂和硼酸加入烧杯中，加入无水乙醇和水，搅拌均匀，待用；其中所述的硝酸钠、硝酸铝、硝酸钾、硝酸锂和硼酸按质量比为硝酸钠：硝酸铝：硝酸钾：硝酸锂：硼酸=1:2-3:2:0.5-1:2-4;

（2）将正硅酸乙酯加入到无水乙醇和水的混合物中，搅拌20-30min，得到TEOS溶液；

（3）将上述步骤（1）和步骤（2）混合均匀，用硝酸调节混合物的PH，其中所述的硝酸浓度为1%-3%；

（4）将上述步骤（3）中调好PH的混合溶液在70-80℃下恒温干燥3-5小时后得到多组分凝胶；

（5）将上述步骤（4）中多组分凝胶在500-700℃下烘干20-30小时；

（6）将上述步骤（5）中烘干好的混合物经球磨、筛分得到陶瓷结合剂。

3.根据权利要求1所述的高精度汽车零部件加工磨砂轮，其特征在于：所述的Ti₂O/Al₂O₃凝胶包覆金刚石的制备方法如下：

（1）将三乙醇胺、钛酸丁酯、无水乙醇和去离子水，在高速条件下搅拌30-50min得到透明的二氧化钛溶液；其中所述的三乙醇胺、钛酸丁酯、无水乙醇和去离子水质量比=1:3:5-10：2-5；

（2）将金刚石加入到上述步骤（1）溶液中，在65-70℃下烘干5-6小时，得到Ti₂O/Al₂O₃凝胶包覆金刚石；

（3）将异丙醇铝、硝酸和去离子水在80-85℃下搅拌回流10-14小时，然后静置24小时后，过滤得到Al₂O₃溶胶；

（4）将上述步骤（2）中得到的Ti₂O/Al₂O₃凝胶包覆金刚石加入到上述步骤（3）中，在70-75℃下干燥20-25小时，得到Ti₂O/Al₂O₃凝胶包覆金刚石；

（5）将上述步骤（4）中的Ti₂O/Al₂O₃凝胶包覆金刚石置于80℃烘箱中烘干，冷却后放入马弗炉内，先缓慢升至100℃保温30-40min，然后以5℃/min升温至800℃保温2-3小时，随炉冷却至室温，即得到Ti₂O/Al₂O₃膜层包覆金刚石。

4.根据权利要求1所述的高精度汽车零部件加工磨砂轮的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）砂轮配料

将Ti2O/Al2O3膜层包覆金刚石、陶瓷结合剂和造孔剂进行配料，在球磨机中球磨20-25小时；

（2）混料

取上述步骤（1）中的混合物和辅助磨料加入到研钵中研磨，过筛，再加入粘结剂混合均匀，再过筛，获得成型料；

（3）成型

将上述步骤（2）中混合好的成型料和砂轮基体在压力机上用30-35MPa压力压制成相应尺寸的砂轮胚体；

（4）干燥

将上述步骤（3）中成型的砂轮胚体在室温下干燥5-8小时，然后转移到烘箱中75℃下干燥20-25小时；

（5）烧结

将上述步骤（4）中的砂轮胚体在氮气气氛中以3℃/min的速率升温到820℃后保温1.2-1.5小时，然后降温至室温，得到高精度汽车零部件加工磨砂轮。