CN105538176B - 一种砂轮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂轮及其制备方法，该砂轮包括基体和磨料层，基体的表面开设有规则排列的凹槽，磨料层嵌在所述凹槽中；磨料层由以下体积百分含量的原料制成：金刚石磨料16％～22％、碳化硼磨料18％～22％、聚酰亚胺树脂28％～32％、石墨19％～22％、氧化锌7％～10％。本发明的砂轮，磨料层嵌在基体表面的凹槽中，增强了基体对磨料层的把持力，磨料层与基体结合强度高，砂轮性能稳定，使用寿命长；该砂轮具有良好的尺寸稳定性、热稳定性和锋利的切削性，用作蓝宝石开槽磨槽砂轮，能满足1英寸以下的蓝宝石晶体的磨削，在磨削过程中无崩边、裂纹、划痕和麻点现象，加工成品率高，性能优越。
Description
技术领域
本发明属于机械加工的超硬材料及制品技术领域，具体涉及一种砂轮，同时还涉及该砂轮的制备方法。
背景技术
蓝宝石具有耐高温、耐磨损、导热性好、电绝缘性能优良、化学性能稳定、高硬度和高强度以及宽的透光频带等诸多优良特性，被广泛应用于多个技术领域，如在航天工业作红外透光材料，用作半导体GaN的衬底材料，半导体硅的外延基片，绝缘衬底的集成芯片，激光器的窗口和反射镜等。随着电子行业的发展，特别是电子通讯、LED、精密仪器仪表的发展，蓝宝石材料作为窗口片、耐磨轴承、精密异形机械工件，发展迅速。由于蓝宝石的硬度高且脆性大，机械加工比较困难。蓝宝石材料的加工应用日渐广泛，其中蓝宝石晶棒的磨削和切削加工较为普遍，技术难度高，所用切割、磨削工具种类繁多。
1英寸以下的蓝宝石工件多用于电子仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等。蓝宝石轴承是指用蓝宝石材料制成的轴承，主要用于精密仪器仪表中。精密仪器仪表轴承承载载荷很小，但要求旋转精度高、灵敏度好、使用寿命长。蓝宝石所具有的摩擦系数小、硬度高、耐腐蚀、热膨胀系数小、抗压强度高等性能，使其满足精密仪器仪表轴承的使用要求。精密蓝宝石轴承要求极高的加工精度和表面质量，特别是对1英寸以下直径的蓝宝石晶棒的槽磨，加工工艺较为复杂，对所用砂轮的形状保持性、尺寸精度、硬度及锋利度有较高的要求。蓝宝石莫氏硬度为9，属于硬脆材料，特别是对于1英寸以下的晶棒进行开槽加工时，易出现崩边、裂纹、划痕和麻点，废品率高，严重影响蓝宝石工件的质量，同时造成资源的浪费，提高了生产成本。
因此，如何提供一种适用于蓝宝石工件加工的砂轮，尤其是槽磨砂轮，通过相应的高精度、高自动化的磨削设备，与加工材料匹配的先进切削工艺，来达到对于蓝宝石工件内槽的较高加工要求，是目前许多砂轮及蓝宝石工件加工厂家急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种砂轮，解决现有蓝宝石工件开槽或槽磨加工时，易出现崩边、裂纹、划痕和麻点，废品率高的问题。
本发明的第二个目的是提供一种砂轮的制备方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种砂轮，包括基体和磨料层，所述基体的表面开设有规则排列的凹槽，所述磨料层嵌在所述凹槽中；所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：金刚石磨料16％～22％、碳化硼磨料18％～22％、聚酰亚胺树脂28％～32％、石墨19％～22％、氧化锌7％～10％。
本发明的砂轮中，磨料层由主要磨料、辅助磨料和结合剂组成；金刚石磨料作为主要磨料，起主要磨削作用；碳化硼(B4C)磨料作为辅助磨料，其导热性好、抗热冲击力好，切削锋利稳定，且具有润滑作用，能够进行良好的切削而不会在切削表面和背面产生崩扣、裂纹；结合剂由聚酰亚胺树脂、石墨和氧化锌组成。基体表面开设有规则排列的凹槽；所述凹槽为多个，在基体表面规则排列并均布；将主要磨料、辅助磨料和结合剂混合后，经热压压制成型填入基体表面的凹槽中，后固化形成嵌在凹槽中的磨料层；磨料层的上表面可与所述凹槽的槽口齐平。
所述金刚石磨料为镀镍金刚石磨料。在金刚石表面镀覆一层金属镍，可提高其与基体的界面结合能力、把持力及强度，减缓热冲击，保护金刚石免受氧化、石墨化的影响，减轻热损伤程度，延长磨料及制品的使用寿命。所述镀镍金刚石磨料中，镀镍层的重量百分比为50％。
所述镀镍金刚石磨料的粒度为70/80～325/400；所述碳化硼(B4C)磨料的粒度为150#～320#。根据待加工工件(如蓝宝石工件)尺寸的不同和磨削效率的不同要求，选择主要磨料和辅助磨料的粒度。优选的，粗磨选取主要磨料的粒度70/80，80/100，100/120；半精密磨削选取主要磨料的粒度140/170，170/200，200/230；精密磨削(如对于槽的光洁度要求Ra0.4以下)，选取主要磨料的粒度230/270，270/325，325/400。根据主要磨料的粒度选择辅助磨料的粒度。优选的，粗磨粒度的主要磨料配合粒度150#碳化硼(B4C)磨料，半精密磨削粒度的主要磨料配合粒度240#碳化硼(B4C)磨料，精磨粒度的主要磨料配合320#碳化硼(B4C)磨料。碳化硼(B4C)磨料热稳定好，有一定的润滑性和抗冲击性，在对蓝宝石磨削过程中能够去除由于主要磨料留下的崩边、裂纹以及划痕。
本发明砂轮的磨料层中，结合剂树脂采用聚酰亚胺树脂。由于砂轮在5000～8000rpm的转速下对蓝宝石工件进行磨削，瞬间磨削温度会达到700～1200℃，所以要求砂轮的磨料层在该温度下具有很好的形状保持性和磨削力，要求结合剂对磨料的粘接性高；聚酰亚胺树脂能够耐受瞬间温度1300℃，在此温度下能够很好的把持磨料，来满足磨料对于蓝宝石工件的磨削。
所述石墨为粒径为30～80μm的球形石墨。球形石墨在结合剂中主要起到散热、润滑和对于蓝宝石槽位置进行抛光的作用，保证磨削温度不至于过高，润滑减小磨削阻力，抛光由于主要磨料和辅助磨料切削后留下的较小纹路和裂纹以及划痕麻点，使开槽位置表面光洁度和尺寸精度更佳。
本发明砂轮的磨料层中，氧化锌为分析纯氧化锌。氧化锌在结合剂中主要起增强结合剂和磨料的结合作用，使主要磨料和辅助磨料在磨削过程中能够锋利的进行切割。
本发明的砂轮中，基体应选取与砂轮磨耗比相适应的钢基体。所述基体为软钢基体；优选的，所述基体为高锰钢基体。高锰钢具有高的强度和抗压抗冲击抗磨损性能；经过试验，其具有良好的耐磨损性，作为切割蓝宝石砂轮用基体，能够和上述选取的金刚石磨料、碳化硼(B4C)磨料很好的匹配。
所述基体的厚度为2～10mm；事先在基体表面开设相应的凹槽。所述凹槽位于切削面上；一般的，所述基体为圆盘形或圆环形(圆环柱形)，所述凹槽开设在基体的外圆周面上。所述凹槽采用切割或冲压的方式开设。
所述凹槽为斜槽，所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为锐角。当基体为圆盘形或圆环形(圆环柱形)，所述凹槽的长度方向与基体轴线方向一致。
所述凹槽的宽度为0.4mm，深度为1～5mm，相邻槽口间距为0.20～1.60mm。在同一个基体上，所有凹槽的宽度、深度及倾斜角度保持一致。所述凹槽的深度不超过基体沿凹槽深度方向厚度的一半。优选的，当基体为圆盘形或圆环形(圆环柱形)，所述凹槽的深度不超过基体半径或圆环宽度的一半；当凹槽为斜槽时，斜槽深度在基体半径上的投射线不超过基体半径或圆环宽度的一半。
一种上述的砂轮的制备方法，包括下列步骤：
1)取配方量的金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成混合料；
2)将步骤1)所得混合料置于表面开设有凹槽的基体的表面，在温度为150℃、压力为2.5～4.0MPa条件热压成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3)将步骤2)所得成型品进行固化处理，即得所述砂轮。
步骤1)中，所述混合是指将各原料在滚筒式球磨机内混合2h，后过100#筛网三次。混合后得到均一的混合料。
步骤2)中，所述热压成型的保压时间为3～5min。根据砂轮直径的不同，可设置不同的压力和保压时间；优选的，不同砂轮直径砂轮所需的成型压力和保压时间如表1所示。
表1不同直径砂轮所需成型压力和保压时间
| 砂轮直径(mm) | 成型压力(MPa) | 保压时间(min) |
| 40～60 | 2.5 | 3 |
| 61～80 | 3.5 | 4 |
| 81～100 | 4 | 5 |
步骤2)中，为保证砂轮的精度，热压成型所述的压机的上下压力板的平行度要求在0.05mm以内。
步骤3)中，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min。
本发明的砂轮，是一种精密蓝宝石磨槽用砂轮，尤其适用于直径1英寸以下的蓝宝石工件(应用于仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等)的开槽和磨槽等加工。
本发明的砂轮，以金刚石磨料为主要磨料，能够高效锋利的对1英寸以下的蓝宝石进行开槽磨槽；选取碳化硼(B4C)磨料为辅助磨料，具有很好的热稳定性和润滑性以及锋利的切削性，能够很好的去除主要磨料对于蓝宝石磨削后留下的纹路、崩口和划痕。选取聚酰亚胺树脂、石墨和氧化锌复配成结合剂，聚酰亚胺树脂具有良好的耐高温性能；石墨具有润滑性和抛光性能，能够去除由于主要磨料和辅助磨料磨削后造成的划痕和斑点；氧化锌增强结合剂和磨料的结合作用。本发明的砂轮，基体的表面开设有规则排列的凹槽，所述磨料层嵌在所述凹槽中，增强了基体对磨料层的把持力，磨料层与基体具有较强的结合强度，砂轮性能稳定，使用寿命长；磨料层以金刚石磨料为主要磨料、以碳化硼磨料为辅助磨料、以聚酰亚胺树脂、石墨和氧化锌为结合剂，所得砂轮具有良好的尺寸稳定性、热稳定性和锋利的切削性，作为蓝宝石开槽磨槽砂轮使用，能够满足1英寸以下的蓝宝石晶体的磨削，在磨削过程中无崩边、裂纹、划痕和麻点现象，加工成品率高，性能优越。
本发明的砂轮的制备方法，是将金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成的混合料置于表面开设有凹槽的基体的表面，热压成型使混合料被压制填入基体表面的凹槽内，再进行固化处理；该制备方法中，热压成型保证了混合料充分填充基体表面的凹槽，经固化处理后形成的磨料层嵌在凹槽内，与基体牢固的结合在一起；该方法所得砂轮具有良好的尺寸稳定性、热稳定性和锋利的切削性，适于作为蓝宝石开槽磨槽砂轮使用；该制备方法工艺简单，操作方便，无需高温高压合成过程，设备投资少，生产成本低，适合大规模工业化生产。
附图说明
图1为实施例1的砂轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的砂轮，如图1所示，包括基体1和磨料层，所述基体1为圆环柱形，中间设有安装孔3；所述基体1的外圆直径为40mm，圆环宽度为20mm，厚度为2mm；基体1的外圆周面上开设有200道规格排列且均布的斜槽2，所述斜槽2的宽度为0.4mm，深度为1mm，相邻槽口间距为0.23mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽2的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽2中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料20％、碳化硼磨料20％、聚酰亚胺树脂30％、石墨20％、氧化锌10％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为325/400，碳化硼磨料为320#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为30～40μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，包括下列步骤：
1)取配方量的镀镍金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌，置于滚筒式球磨机内混合2h，后过100#筛网三次，制成均一的混合料；
2)组装相应的模具，将步骤1)所得混合料置于表面开设有凹槽的基体的表面，采用压机在温度为150℃、压力为2.5MPa条件热压3min成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3)将步骤2)所得成型品进行固化处理，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min，即得所述砂轮。
上述制备方法中，事先采用切割或冲压的方式在基体的外圆周面开设斜槽；步骤2)中，所述压机的上下压力板的平行度在0.05mm以内。
本实施例所得砂轮是一种精密蓝宝石磨槽用砂轮，尤其适用于直径1英寸以下的蓝宝石工件(应用于仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等)的开槽和磨槽等加工。
实施例2
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为50mm，圆环宽度为25mm，厚度为3mm；基体的外圆周面上开设有180道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为1.5mm，相邻槽口间距为0.47mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为60°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料16％、碳化硼磨料22％、聚酰亚胺树脂32％、石墨22％、氧化锌8％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为270/325，碳化硼磨料为320#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为30～40μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法及适用范围，同实施例1。
实施例3
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为60mm，圆环宽度为30mm，厚度为4mm；基体的外圆周面上开设有170道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为2mm，相邻槽口间距为0.71mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料21％、碳化硼磨料18％、聚酰亚胺树脂30％、石墨22％、氧化锌9％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为230/270，碳化硼磨料为320#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为40～50μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法及适用范围，同实施例1。
实施例4
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为60mm，圆环宽度为30mm，厚度为5mm；基体的外圆周面上开设有180道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为2mm，槽间距为0.65mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面相垂直；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料17％、碳化硼磨料21％、聚酰亚胺树脂30％、石墨22％、氧化锌10％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为200/230，碳化硼磨料为240#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为50～60μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，包括下列步骤：
1)取配方量的镀镍金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌，置于滚筒式球磨机内混合2h，后过100#筛网三次，制成均一的混合料；
2)组装相应的模具，将步骤1)所得混合料置于表面开设有凹槽的基体的表面，采用压机在温度为150℃、压力为3.5MPa条件热压4min成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3)将步骤2)所得成型品进行固化处理，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min，即得所述砂轮。
上述制备方法中，事先采用切割或冲压的方式在基体的外圆周面开设斜槽；步骤2)中，所述压机的上下压力板的平行度在0.05mm以内。
本实施例所得砂轮是一种蓝宝石磨槽用砂轮，尤其适用于直径1英寸以下的蓝宝石工件(应用于仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等)的开槽和磨槽等加工。
实施例5
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为70mm，圆环宽度为35mm，厚度为5mm；基体的外圆周面上开设有多道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为2.5mm，相邻槽口间距为0.89mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料22％、碳化硼磨料20％、聚酰亚胺树脂32％、石墨19％、氧化锌7％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为170/200，碳化硼磨料为240#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为40～60μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，同实施例4。
实施例6
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为80mm，圆环宽度为40mm，厚度为6mm；基体的外圆周面上开设有160道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为3mm，相邻槽口间距为1.17mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中，磨料层的上表面与斜槽的槽口齐平。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料19％、碳化硼磨料22％、聚酰亚胺树脂29％、石墨21％、氧化锌9％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为140/170，碳化硼磨料为240#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为50～60μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，同实施例4。
实施例7
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为90mm，圆环宽度为45mm，厚度为8mm；基体的外圆周面上开设有160道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为4mm，相邻槽口间距为1.37mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料20％、碳化硼磨料20％、聚酰亚胺树脂32％、石墨20％、氧化锌8％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为100/120，碳化硼磨料为150#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为60～70μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，包括下列步骤：
1)取配方量的镀镍金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌，置于滚筒式球磨机内混合2h，后过100#筛网三次，制成均一的混合料；
2)组装相应的模具，将步骤1)所得混合料置于表面开设有凹槽的基体的表面，采用压机在温度为150℃、压力为4MPa条件热压5min成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3)将步骤2)所得成型品进行固化处理，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min，即得所述砂轮。
上述制备方法中，事先采用切割或冲压的方式在基体的外圆周面开设斜槽；步骤2)中，所述压机的上下压力板的平行度在0.05mm以内。
本实施例所得砂轮是一种蓝宝石磨槽用砂轮，尤其适用于直径1英寸以下的蓝宝石工件(应用于仪器仪表中的轴承、盖板、轴套以及精密机床中的小型丝杠等)的开槽和磨槽等加工。
实施例8
本实施例的砂轮，基体形状同实施例1，包括基体和磨料层，所述基体的外圆直径为100mm，圆环宽度为50mm，厚度为10mm；基体的外圆周面上开设有160道规格排列且均布的斜槽，所述斜槽的宽度为0.4mm，深度为5mm，相邻槽口间距为1.56mm；所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为45°锐角；所述斜槽的长度方向与基体轴线方向一致；所述磨料层嵌在所述斜槽中。
所述磨料层由以下体积百分含量的原料制成：镀镍金刚石磨料21％、碳化硼磨料19％、聚酰亚胺树脂28％、石墨22％、氧化锌10％。其中，所述镀镍金刚石磨料的粒度为80/100，碳化硼磨料为150#碳化硼(B4C)磨料；所述石墨为粒径为70～80μm的球形石墨；所述氧化锌为分析纯氧化锌。
本实施例的砂轮的制备方法，同实施例7。
在本发明的其他实施例中，所述砂轮的形状还可以为其他现有技术可用的形状，只要基体的磨削面上开设有凹槽，磨料层嵌在所述凹槽中的技术方案都是可行的；该凹槽可为直槽或斜槽，凹槽的深度不超过基体沿凹槽深度方向厚度的一半即可。
实验例
本实验例采用实施例1-8所得砂轮对蓝宝石工件进行磨槽加工，对加工结果进行检测，结果如表1所示。
表1实施例1-8所得砂轮进行磨槽加工检测结果
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 光洁度(Ra/μm) | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.6 |
| 效率(进刀量，mm/min) | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.11 | 0.12 |
| 崩口情况 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
| 裂纹情况 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
Claims (6)
1.一种用于蓝宝石工件加工的砂轮，其特征在于：由包括下列步骤的方法制备得到：
1）取配方量的金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成混合料；
2）将步骤1）所得混合料置于表面开设有凹槽的砂轮基体的表面，在温度为150℃、压力为2.5～4.0MPa条件热压成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3）将步骤2）所得成型品进行固化处理，即得所述砂轮；
所述混合料由以下体积百分含量的原料组成：金刚石磨料16%～22%，碳化硼磨料18%～22%，聚酰亚胺树脂28%～32%，石墨19%～22%，氧化锌7%～10%；
所述金刚石磨料为镀镍金刚石磨料，所述镀镍金刚石磨料的粒度为70/80～325/400；
所述碳化硼磨料的粒度为150#～320#；
所述石墨为粒径30～80μm的球形石墨；
所述凹槽规则排列在砂轮基体的表面。
2.根据权利要求1所述的砂轮，其特征在于：所述砂轮基体为高锰钢基体。
3.根据权利要求1所述的砂轮，其特征在于：所述凹槽为斜槽，所述斜槽的槽深方向与基体表面的夹角为锐角。
4.根据权利要求3所述的砂轮，其特征在于：所述凹槽的宽度为0.4mm，深度为1～5mm，相邻槽口间距为0.20～1.60mm。
5.一种如权利要求1所述砂轮的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
1）取配方量的金刚石磨料、碳化硼磨料、聚酰亚胺树脂粉、石墨粉和氧化锌混合制成混合料；
2）将步骤1）所得混合料置于表面开设有凹槽的砂轮基体的表面，在温度为150℃、压力为2.5～4.0MPa条件热压成型，混合料被压制填入基体表面的凹槽内，得成型品；
3）将步骤2）所得成型品进行固化处理，即得所述砂轮。
6.根据权利要求5所述的砂轮的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述固化处理包括将成型品依次在120℃条件下保温60min、在150℃条件下保温60min、在180℃条件下保温60min、在210℃条件下保温60min。
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