Абразивные инструменты характеризуются наличием большого количества связанных режущих элементов в виде зерен: твердых материалов, которые при взаимодействии с поверх­ностью заготовки обеспечивают ее обработку путем срезания тонких стружек.

Для заточки режущего инструмента используют абразивные Шлифовальные круги, представляющие собой композицию абразивного материала и связующего вещества.

Абразивные материалы. В качестве абразивного материала при изготовлении шлифовальных кругов используют минералы естественного и искусственного происхождения. Из числа естественных (природных) материалов для изготовления абразивных инструментов применяют алмаз, корунд, наждак, кремни, кварц и др.

Самый твердый из природных материалов — алмаз встречается в виде небольших кристаллов различной формы. Величина этих кристаллов определяется особыми весовыми единицами — каратами (1 карат равен 0,2 г). Корунд представляет собой горную породу, состоящую в основном из кристаллической окиси алюминия. К менее качественным абразивным материалам относится наждак, который состоит из корунда (40—50%) и примесей различных других минералов.

Из искусственных абразивных материалов наиболее распространены электрокорунд, карбид кремния, синтетический алмаз и др. К достоинствам искусственных абразивных материалов относятся однородность состава и постоянство свойств, что делает его более предпочтительным для изготовления различного рода шлифовального инструмента.

Электрокорунд (или искусственный корунд) получают путем электрической плавки материалов, богатых содержание окиси алюминия (боксит, глинозем я др.). Промышленность выпускает в основном белый электрокорунд марки ЭБ9, содержащий до 99% окиси алюминия. Применяют электрокорунд для заточки инструментов из легированной и быстрорежущей стали. Карбид кремния получают также путем плавки в злектропечах кремнезема при взаимодействии с углеродом. По сравнению с злектрокорундом карбид кремния имеет более высокую твердость. В зависимости от состава карбид кремни может иметь окраску от светло-зеленого (КЗ) до черного (КЧ). Зеленый карбид кремния имеет меньше примесей, его твердость более высокая, чем черного, но он уступает последнему в прочности. В промышленности используют карбид кремния марок КЗ6; КЗ8; КЗ9; КЧ7; КЧ8.

Синтезированные (искусственные) алмазы (АС) выпускают различных марок, отличающихся формой зерен, и прочностью и твердостью. В связи с тем, что твердость алмаза почти в 3 раза превышает твердость карбида кремния, его используют преимущественно для заточки твердосплавного дереворежущего инструмента.

В последние годы появились абразивные инструменты из высокоэффективного материала — эльбора (обозначается буквой Л), который состоит из двух элементов — бора и азота. Он отличается высокой твердостью и термостойкостью, coxраняя свои режущие свойства при нагревании до 1500—1600°С. Эльбор применяют для шлифования легированных, особенно быстрорежущих сталей. Абразивные материалы характеризуются размером зерна (зернистостью) и абразивной способностью. По показателю зернистости абразивные материалы делятся на шлифзерно (размеры зерен от 160 до 2500 мкм), шлифпорошки (размеры зерен от 40 до 100 мкм) и микропорошки (размеры зерен 3-40 мкм).

Связка. Для изготовления абразивных инструментов используют следующие виды связок: керамическую (К), бакелитовую вулканитовую и металлическую.

Керамическая связка состоит из огнеупорной керамической глины, полевого шпата и каолина. Этот вид связки обеспечивает шлифовальным кругам высокую производительность не вызывая при этом перегрева затачиваемого инструмента быстрого засаливания круга. Недостаток этой связки повышенная хрупкость.

Бакелитовая связка (фенолформальдегидная смола) обладает более высокой прочностью и упругостью, выдерживает высокие окружные скорости. Недостаток этой связки — в ее растворимости в щелочи, поэтому в охлаждающую жидкость не следует вводить более 1,5% щелочи. При изготовлении кругов для заточки дереворежущего инструмента бакелитовая связка получила наибольшее распространение.

Вулканитовая связка состоит из каучука и серы. Она обеспечивает большую эластичность и прочность инструменту, поэтому на этой связке можно изготовлять круги малой толщины. К недостаткам вулканитовой связки относится малая теплопроводность, что вызывает быстрый перегрев и засинение затачиваемого инструмента.

Металлическую связку применяют в алмазных и эльборовых кругах, используемых для различных видов шлифования, в том числе профильного. Наиболее распространены связки Ml (80% меди и 20% олова) и М5 на цинково-алюминиевой основе.

Характеристика шлифовальных кругов. Основные показатели шлифовальных кругов как абразивного инструмента — их размеры, форма, вид и зернистость абразивного материала, вид связки, твердость круга.

Под твердостью абразивного круга понимают способность связки удерживать зерна от выкрашивания. Промышленность, выпускает круги следующих степеней твердости: мягкие Ml, M2, МЗ; среднемягкие СM1, СМ2; средние Cl, C2; среднетвердые СТ1, СТ2, СТЗ; твердые Tl, T2; весьма твердыеВТ1, ВТ2; чрезвычайно твердые ЧТ1, ЧТ2.

Маркировку абразивного круга наносят на боковую поверхность. круга, она содержит основные данные его характеристики, Например, марка «ЧАЗ ЭБ50СТ2К5 ПП 250х25х76 35 м/с» означает следующее: ЧАЗ — Челябинский абразивный завод; ЭБ — электрокорунд белый; 50 — зернистость; СТ2 —твердость среднетвердая вторая; К — керамическая связка;
номер структуры; ПП — форма круга; 250х25х76 — соответственно наружный диаметр, толщина круга и диаметр внутреннего отверстия; 35 м/с — допустимая окружная скорость вращения круга.