Абразивно зърное материалът, който изгражда шлифовъчния инструмент. Това е материал с много твърда и остра повърхност, използван за шлайфане на повърхността на детайли с по-ниска твърдост. Абразивите се разделят на две категории: естествени абразиви и изкуствени абразиви. Всяка категория включва много различни подкатегории. Различните абразиви имат различен размер на частиците и твърдост. Когато ги използвате, те трябва да бъдат избрани според свойствата на материала на детайла, като твърдост, якост на опън, якост и др., както и изискванията за точност на обработката.
1. Общи принципи за избор на абразивно зърно
Най-общо казано, при шлайфане на детайли с по-висока твърдост трябва да се избере абразивно зърно с висока твърдост. Например, при шлайфане на закалена стомана, легирана стомана, бързорежеща стомана, инструментална стомана и др., трябва да се използват бели абразиви от алуминиев оксид с по-висока твърдост; при шлайфане на материали с висока якост на опън трябва да се избират абразиви със силна якост. Например, при шлайфане на въглеродна стомана, легирана стомана от чугун, твърд бронз и др., трябва да се използват абразиви от кафяв алуминиев оксид със силна якост; при шлайфане на материали с ниска якост на опън трябва да се избират крехки или силни абразиви от силициев карбид. Например шлайфането на цветни метали, каучук, кожа, пластмаси и др. е подходящо за черен силициев карбид като абразив, докато смилането на циментиран карбид, оптично стъкло, керамични материали и др. е подходящо за зелен силициев карбид като абразив; SG и CBN стъкловидните шлифовъчни инструменти се използват широко за трудни за смилане материали.
В допълнение, за да се даде пълна игра на предимствата на различните абразивни зърна при шлайфане и да се увеличи максимално ефективността на шлайфане, смесените абразиви също са широко използвани. Например, шлифовъчните дискове за шлайфане на колянов вал и шлайфане на вътрешни и външни пръстени на сферични лагери се правят чрез комбиниране на белия алуминиев оксид с кафявия алуминиев оксид с висока якост, споменат по-горе, за да се получи смесен абразив, който има предимствата и на двете. По време на смилането може да се използва високата якост на кафявия корунд, докато определената крехкост и добрата топлопроводимост на белия алуминиев оксид също могат да бъдат използвани. По същия начин, грубото шлайфане на зъбни колела от сплав на основата на кобалт може да бъде направено от смес от монокристални и микрокристални абразиви; шлифовъчното колело за алуминиева бързорежеща стомана е направено от смес от кафяв алуминиев оксид и зелен силициев карбид.
2. Принципи за избор на размер на абразивното зърно
Размерът на зърното е параметър, който описва грапавостта на абразивната повърхност. Колкото по-голяма е стойността на числото на размера на зърното, толкова по-малки са абразивните частици и по-малка е грапавостта. При избора на размера на зърното на абразива, той трябва да се основава главно на изискванията за точност на обработка, грапавост на повърхността на детайла и ефективност на смилане.
Най-общо казано, ако обработваният детайл трябва да има по-висока грапавост, тогава трябва да се изберат едрозърнести абразиви; обратно, ако се изисква грапавостта на повърхността на детайла да бъде по-ниска, тогава трябва да се изберат финозърнести абразиви.
Ако детайлът има високи изисквания за геометрична точност, тогава контактната площ между шлифовъчното колело и детайла също е фактор, който трябва да се вземе предвид. Когато контактната площ е малка, трябва да се изберат фини зърна; когато контактната площ е голяма, трябва да се изберат едри зърна.
Когато детайлът изисква едновременно висока геометрична точност и ниска грапавост на повърхността, трябва да се изберат абразиви със смесени зърна.
Ако материалът на детайла е твърд и чуплив, не е подходящо да се използват едрозърнести абразиви, а трябва да се изберат финозърнести абразиви; обратно, ако материалът е твърд и жилав, трябва да се изберат едрозърнести абразиви.
Ако детайлът има лоша топлопроводимост, склонен е към топлина и деформация или е склонен към изгаряне, тогава трябва да се избере по-груб абразив.
3. Принципи за избор на твърдост на абразивния инструмент
Твърдостта на шлифовъчния инструмент се отнася до трудността на абразивните зърна в абразива да паднат по време на операцията на шлайфане. Колкото по-твърд е шлифовъчният инструмент, толкова по-малка е вероятността абразивите да паднат. Твърдостта на шлифовъчния инструмент може да бъде разделена на седем нива: супер мека, мека, средно мека, средна, средно твърда, твърда и супер твърда. Всяко ниво може да бъде допълнително разделено на няколко малки нива.
В допълнение към вида абразив, който изгражда шлифовъчния диск, твърдостта на шлифовъчния инструмент също зависи от количеството добавено свързващо вещество и плътността на абразива. Колкото по-твърд е шлифовъчният инструмент, толкова по-добре, защото абразивните зърна в абразива ще се изтъпят рано или късно и ако се случи абразивите да паднат в този момент, шлифовъчният инструмент може да продължи да извършва шлифовъчни операции с остри абразиви. От тази гледна точка, независимо дали шлифовъчният инструмент не е достатъчно твърд, което води до падане на абразивите твърде рано, или шлифовъчният инструмент е твърде твърд, което води до абразивите да падат твърде късно, това не е идеален резултат. При избора на твърдостта на шлифовъчния инструмент обикновено се следват следните принципи:
При шлайфане на по-твърди материали, тъй като абразивите са по-склонни да се затъпят, за да накарат затъпените абразивни зърна да отпаднат навреме, трябва да се избере шлифовъчен инструмент с по-малка твърдост; напротив, при шлайфане на по-меки материали абразивите не се затъпяват лесно. За да се удължи максимално живота на шлифовъчния инструмент, трябва да се избере шлифовъчен инструмент с по-голяма твърдост.
Но това не е абсолютно. Ако шлифовъчният детайл е не само мек, но има и по-голяма якост, като например цветни метали като мед и алуминий, такива материали са склонни да причинят блокиране на шлифовъчния инструмент. За да избегнете тази ситуация, трябва да изберете шлифовъчен инструмент с по-малка твърдост.
В допълнение, скоростта на въртене на шлифовъчното колело и контактната площ с детайла също са фактори, които трябва да се вземат предвид. Когато линейната скорост на шлифовъчния диск е ниска и контактната площ с детайла е малка, подходящо е да изберете шлифовъчен инструмент с по-голяма твърдост; когато линейната скорост на шлифовъчния диск е висока и контактната площ с детайла е голяма, подходящо е да изберете шлифовъчен инструмент с по-малка твърдост.
За детайли с лоша топлопроводимост, лесна деформация и лесно изгаряне, огромната топлина, генерирана по време на шлайфане, особено сухото шлайфане, не е добра за детайла. Трябва да се избират абразиви с по-ниска твърдост. От една страна, генерираната топлина е по-ниска, а от друга част от топлината може да бъде отнета от отделянето на абразивни частици.
И накрая, когато има високи изисквания за ефективност на смилане, могат да се изберат абразиви с по-ниска твърдост; когато изискванията за грапавост са по-ниски, могат да се изберат абразиви с по-висока твърдост.
