Clasificación y desarrollo de herramientas abrasivas
Durante el uso de la herramienta abrasiva, cuando los granos abrasivos se vuelven desafilados, debido a la fragmentación de los propios granos abrasivos o a la rotura del agente aglutinante, parte o la totalidad de los granos abrasivos se caen de la herramienta abrasiva y la superficie de trabajo de la herramienta abrasiva se vuelve opaca. Los abrasivos de la amoladora producen constantemente nuevos filos de corte o exponen nuevos granos abrasivos afilados, lo que permite que la herramienta abrasiva mantenga el rendimiento de corte dentro de un cierto período de tiempo. Esta propiedad de autoafilado de las herramientas abrasivas es una característica sobresaliente de las herramientas abrasivas en comparación con las herramientas comunes.
Ya en el Neolítico, los humanos comenzaron a utilizar piedras de amolar naturales para procesar cuchillos, hachas, huesos, cuernos, dientes y otras herramientas de piedra. En 1872, aparecieron en los Estados Unidos muelas abrasivas de cerámica cocidas con una combinación de abrasivos naturales y arcilla. Alrededor de 1900, aparecieron los abrasivos artificiales y, una tras otra, aparecieron varias herramientas abrasivas hechas de abrasivos artificiales, creando las condiciones para el rápido desarrollo de las rectificadoras y rectificadoras. A partir de entonces, la proporción de abrasivos naturales en el abrasivo disminuyó gradualmente.
Los abrasivos se dividen en abrasivos naturales y abrasivos artificiales según el origen de la materia prima. La única herramienta abrasiva natural comúnmente utilizada en la industria mecánica es la piedra de afilar. Según su forma básica y características estructurales, los abrasivos artificiales se pueden dividir en cinco categorías: muelas abrasivas, cabezales abrasivos, piedras de afilar, baldosas de arena (denominadas colectivamente abrasivos fijos) y abrasivos revestidos. Además, se acostumbra clasificar los abrasivos como un tipo de herramientas abrasivas.
Según los diferentes abrasivos utilizados, los abrasivos fijos se pueden dividir en abrasivos comunes, abrasivos fijos y abrasivos superduros. El primero está hecho de abrasivos comunes como corindón y carburo de silicio, mientras que el segundo está hecho de superabrasivos como diamante y nitruro de boro cúbico. Además, existen variedades especiales, como los abrasivos de corindón sinterizado.
El abrasivo aglomerado abrasivo común es un abrasivo con una cierta resistencia que se solidifica en una determinada forma a través de un aglutinante. Generalmente compuestos de abrasivos, aglutinantes y poros, a menudo se les llama los tres elementos de los abrasivos aglomerados.
Los abrasivos desempeñan un papel cortante en las herramientas abrasivas. Los aglutinantes son materiales que solidifican los abrasivos sueltos hasta convertirlos en abrasivos. Hay dos tipos de abrasivos, inorgánicos y orgánicos. Los aglutinantes inorgánicos incluyen cerámica, magnesita y silicato de sodio. Los materiales orgánicos incluyen resina, caucho y goma laca. De ellos, los más utilizados son los adhesivos cerámicos, de resina y de caucho.
Durante el proceso de rectificado, los poros sirven para acomodar y descargar residuos, pueden contener refrigerante y ayudar a disipar el calor del rectificado. Para cumplir con algunos requisitos de procesamiento especiales, también se pueden impregnar algunos rellenos en los poros, como azufre, parafina, etc., para mejorar el rendimiento de la herramienta abrasiva. Este relleno también se denomina cuarto elemento de la herramienta abrasiva.
Los elementos que representan las características de las herramientas abrasivas aglomeradas con abrasivo común son: forma, tamaño del abrasivo, tamaño de las partículas, dureza, textura, soporte, adhesivo y aglutinante. La dureza abrasiva se refiere a la facilidad con la que las partículas abrasivas caen de la superficie de una herramienta abrasiva bajo la acción de una fuerza externa y refleja la fuerza de la unión que sostiene las partículas abrasivas.
La dureza de la herramienta abrasiva depende principalmente de la cantidad de aglutinante agregado y de la densidad de la herramienta abrasiva. Si los granos abrasivos se caen fácilmente, significa que la dureza de la herramienta abrasiva es baja; significa que la dureza es alta. La dureza generalmente se divide en siete niveles: ultrablando, blando, medio-blando, medio-duro, duro y extraduro. Estos niveles también se pueden subdividir en varios subniveles. Los métodos comúnmente utilizados para medir la dureza de herramientas abrasivas incluyen el método de cono manual, el método de cono mecánico, el probador de dureza Rockwell y el probador de dureza con chorro de arena.
Existe una relación correspondiente entre la dureza de la herramienta abrasiva y su módulo elástico dinámico. Medir el módulo elástico dinámico de la herramienta abrasiva utilizando el método de audio es beneficioso para expresar la dureza de la herramienta abrasiva. Al rectificar, si el material de la pieza a rectificar tiene una dureza alta, generalmente elija una herramienta abrasiva con una dureza más baja; de lo contrario, elija una herramienta abrasiva con una dureza alta;
Las estructuras abrasivas se pueden dividir a grandes rasgos en tres categorías: densas, medias y sueltas. Cada categoría se puede subdividir en números, etc. , distinguido por el número de organización. Cuanto mayor es el número de organización del abrasivo, menor es el porcentaje de volumen del abrasivo en el abrasivo y mayor es el espacio entre los granos abrasivos, lo que indica que la organización es más suelta. Por el contrario, cuanto menor sea el número de la organización, más cercana será la organización. Las herramientas abrasivas con estructura suelta no son fáciles de pasivar durante el uso y generan menos calor durante el rectificado, lo que puede reducir la deformación térmica y las quemaduras de la pieza de trabajo. Los granos abrasivos de estructura estrecha no se caen fácilmente y son beneficiosos para mantener la forma geométrica de la herramienta abrasiva. La estructura de la herramienta abrasiva sólo se controla según la fórmula de la herramienta abrasiva durante la fabricación y generalmente no se mide.