本发明涉及机械加工设备，具体涉及一种砂轮及磨削装置。
背景技术：
1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
2、磨削是一种用于获得光洁零件表面和精确公差的精加工方法，具有加工精度高、表面质量好的特点。磨削对一些难加工材料，如碳化硅、氮化镓等，是一种不可替代的高精度加工方法。但传统砂轮制备工艺决定了无规则磨粒随机分布，容屑能力低，排屑性能差，从而诱发砂轮堵塞，有效磨粒及磨刃急剧减少，磨削区热量急剧累积，最终导致工件烧伤，表面质量恶化，砂轮磨损严重等问题。
3、为降低砂轮磨削，提升磨削质量，公开号为cn110842801a的专利“一种基于仿生思想的结构化砂轮”，提出了一种借鉴草鱼体表鳞片结构的砂轮。该发明是在砂轮表明形成鱼体表鳞片结构槽，具有抑制流场扰动、平均对流传热系数大、抗附着等特性，从而保证磨削加工时磨削液利用率高、散热性好。槽宽和槽深为1mm的结构能够对磨削液流向起引导作用，但磨屑极易堵塞1mm的槽的交叉位置处，进一步丧失砂轮磨粒锋锐性，而且其抗磨性能较差。
4、而且上述专利技术方案应用时，针对高硬度等材料时，高速磨削过程中的空气流动引起气障效应，严重阻碍磨削液进入磨削区，冷却及冲洗效果严重降低，进一步加剧砂轮磨损及磨削表面质量恶化，砂轮磨损及工件烧伤现象严重，需要频繁修整砂轮，降低了工作效率，增加了生产成本。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种砂轮及磨削装置，具有优异的抗磨性能，而且砂轮工作过程中的冷却效果好，延长了砂轮的使用寿命，提高了磨削表面质量。
2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本发明的实施例提供了一种砂轮，包括砂轮基体，砂轮基体的外表面设有砂轮磨料层，砂轮磨料层的外表面沿环向交替设置有凹槽和结节单元区，凹槽沿砂轮磨料层的轴向设置并贯穿砂轮磨料层的两个端面，结节单元区具有多个凸起，多个凸起沿砂轮基体的轴向分布，凸起采用多棱锥台状结构，其面积较小的端面朝向外侧设置，砂轮基体与砂轮磨料层之间设有半导体制冷片，砂轮基体内部设有冷却腔，砂轮基体的端面设有滑环结构，半导体制冷片通过滑环结构与电源连接，冷却腔通过滑环结构与冷气供给机构连接。
4、可选的，所述砂轮磨料层的厚度为10mm-20mm。
5、可选的，所述砂轮磨料层采用氧化物系磨料层或碳化物系磨料层或超硬磨料系磨料层。
6、可选的，所述凹槽的宽度为0.5mm-1.5mm，所述凹槽的深度为0.5mm-1.0mm。
7、可选的，所述凸起的厚度为1mm-3mm。
8、可选的，所述凸起采用四棱锥台状结构。
9、可选的，所述滑环结构包括转子，转子固定在砂轮基体的端面，转子内部空腔通过进气口和回气口与砂轮基体内部冷却腔连通，转子的外周套接有定子，定子用于与砂轮罩固定，定子内侧面设有第一环形槽，第一环形槽与设置在定子的气体进口连通，转子设有与第一环形槽连通的进气通道，进气通道与进气口连通，所述定子内侧面还设有第二环形槽，第二环形槽与设置在定子的气体出口连通，转子设有与第二环形槽连通的回气通道，回气通道与回气口连通。
10、可选的，所述电源通过导线与定子连接，导线与转子的导电部分接触，转子通过导线与半导体制冷片连接以对半导体制冷片进行供电。
11、可选的，所述砂轮基体包括两个端板，两个端板之间设有同轴的内环和外环，其中内环和外环之间设有多个辐板以将内环和外环之间的冷却腔分隔为多个腔室，辐板设有通孔以将多个腔室相互连通。
12、第二方面，本发明的实施例提供了一种磨削装置，设置有第一方面所述的砂轮。
13、本发明的有益效果如下：
14、1.本发明的砂轮，砂轮磨料层表面设有交替设置的凹槽和结节单元区，结节单元区设有多个多棱锥台状结构的凸起作为磨削作用区，形成的仿生赤贝结构，凹槽起到容屑、储液作用，且凹槽沿砂轮磨料层的轴向贯穿其两个端面，不存在交叉位置，不会存在切削堵塞现象，凸起承担切削工件表面的作用，此种结构具有应力缓释效应，能够抑制裂纹的萌生和扩张，提高止裂性能，且结节单元区的结构易产生漩涡，进而诱发空气垫效应，气流场的紊乱促使磨削液更易进入磨削区，冷却及润滑能力显著改善，降低摩擦力，多棱锥台状结构的凸起存在导致结节单元区表面流场间断并产生多级速度梯度，最终在低剪应力的作用下产生新的涡旋，进一步诱发空气垫效应，显著降低摩擦力，从而实现优异的抗磨性能，同时，仿生赤贝结构促使砂轮容屑能力显著提升，排屑区域显著增大，良好的容屑及排屑能力有效抑制了砂轮堵塞，磨粒锋锐性保持性良好，砂轮修整周期延长，显著提升磨削表面质量和磨削效率。
15、2.本发明的砂轮，设置有冷却腔，砂轮磨料层和砂轮基体之间设有半导体制冷片，通过半导体制冷片的冷端能够对砂轮磨料层进行降温，通过冷却腔能够对半导体制冷片的热端进行散热，砂轮采用内部制冷，制冷效果好，利用半导体制冷片从砂轮内部完成磨削区温度的高效传递，显著改善磨削区高温度场分布状态，有效抑制了高磨削温度引起的磨削烧伤及砂轮磨损等问题，显著提升了砂轮寿命及磨削质量。
1.一种砂轮，包括砂轮基体，砂轮基体的外表面设有砂轮磨料层，其特征在于，砂轮磨料层的外表面沿环向交替设置有凹槽和结节单元区，凹槽沿砂轮磨料层的轴向设置并贯穿砂轮磨料层的两个端面，结节单元区具有多个凸起，多个凸起沿砂轮基体的轴向分布，凸起采用多棱锥台状结构，其面积较小的端面朝向外侧设置，砂轮基体与砂轮磨料层之间设有半导体制冷片，砂轮基体内部设有冷却腔，砂轮基体的端面设有滑环结构，半导体制冷片通过滑环结构与电源连接，冷却腔通过滑环结构与冷气供给机构连接。
2.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述砂轮磨料层的厚度为10mm-20mm。
3.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述砂轮磨料层采用氧化物系磨料层或碳化物系磨料层或超硬磨料系磨料层。
4.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述凹槽的宽度为0.5mm-1.5mm，所述凹槽的深度为0.5mm-1.0mm。
5.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述凸起的厚度为1mm-3mm。
6.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述凸起采用四棱锥台状结构。
7.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述滑环结构包括转子，转子固定在砂轮基体的端面，转子内部空腔通过进气口和回气口与砂轮基体内部冷却腔连通，转子的外周套接有定子，定子用于与砂轮罩固定，定子内侧面设有第一环形槽，第一环形槽与设置在定子的气体进口连通，转子设有与第一环形槽连通的进气通道，进气通道与进气口连通，所述定子内侧面还设有第二环形槽，第二环形槽与设置在定子的气体出口连通，转子设有与第二环形槽连通的回气通道，回气通道与回气口连通。
8.如权利要求7所述的一种砂轮，其特征在于，所述电源通过导线与定子连接，导线与转子的导电部分接触，转子通过导线与半导体制冷片连接以对半导体制冷片进行供电。
9.如权利要求1所述的一种砂轮，其特征在于，所述砂轮基体包括两个端板，两个端板之间设有同轴的内环和外环，其中内环和外环之间设有多个辐板以将内环和外环之间的冷却腔分隔为多个腔室，辐板设有通孔以将多个腔室相互连通。
10.一种磨削装置，其特征在于，设置有权利要求1-9任一项所述的砂轮。
