Абразивная обработка

Москва
ИНФРА-М
2020

Под общей редакцией 
кандидата технических наук Л.И. Вереиной

Л.И. Вереина, М.М. Краснов, 
Е.И. Фрадкин

АБРАЗИВНАЯ
ОБРАБОТКА

Справочники «ИНФРА-М»

СПРАВОЧНИК

Вереина Л.И.
Абразивная обработка : справочник / под общ. ред. Л.И. Вереиной. – Москва: ИНФРА-М, 2020. – 304 с. — (Справочники 
ИНФРА-М). — www.dx.doi.org/10.12737/2474.

ISBN 978-5-16-010397-6 (print)
ISBN 978-5-16-102368-6 (online)

Изложены общие сведения об абразивных материалах, о видах  абразивных 
инструментов, областях их применения. Приведены рекомендуемые режимы резания при абразивной обработке тел вращения и плоских заготовок, в том числе 
при выполнении  отделочных абразивных операций. Рассмотрены особенности 
зубо шлифования,  даны рекомендации по выбору режимов обработки цилиндрических зубчатых колес. Описаны методы настройки цепей деления зубошлифовальных станков для получения высокоточных изделий. Приведены режимы 
резания при резьбошлифовании однониточными и многониточными кругами.
Для студентов машиностроительных средних и высших учебных заведений, 
а также специалистов. Может быть полезен учащимся учреждений начального 
профессионального образования.

УДК 621.7(035)
ББК 34.5я2

В31

УДК 621.7(035)
ББК 34.5я2
В31

 
 
© Коллектив авторов, 2014

Подписано в печать 23.07.2019. 
Формат 60 90/16. 
Бумага офсетная. Гарнитура Newton.
Печать цифровая. Усл. печ. л. 19,0.
ППТ20. Заказ № 00000

TK  265400-1040115-250114

ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»
127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1
Тел.: (495) 380-05-40, 380-05-43.    Факс: (495) 363-92-12.
Email: books@infram.ru
http://www.infram.ru

ISBN 978-5-16-010397-6 (print)
ISBN 978-5-16-102368-6 (online)

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Рецензент:
И.Д. Остромогольский, заместитель директора ООО «Экопласт»

Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»
127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1
Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29

ГЛАВА 1.
 АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  
И ИХ СВОЙСТВА

Физические и механические свойства абразивных материалов 
приведены в табл.1.1, рекомендации по применению изготовляемого из них инструмента — в табл. 1.2.
Таблица 1.1

Физические и механические свойства абразивных материалов

Абразивный материал
Микротвердость, 
103 МПа
Абразивная  
способность*, усл. ед.
Теплостойкость,°С

Электрокорунд:

нормальный

белый

хромистый

титанистый 

циркониевый

19…20
0,145
1 250…1 300

20…21
0,155
1 700…1 800

20…22
0,101
1 700…1 800 

20…22
0,112
1 250…1 300 

23…24
—
1 900…2 000

Монокорунд
23…24
0,150
1700…1800

Сферокорунд
20…21
—
1700…1800

Карбид кремния:

зеленый

черный
33…36
0,450
1 300…1 400

33…36
0,400
1 300…1 400
Карбид бора
40…45
0,500
700…800

Эльбор  
(кубический нитрид бора)
80…100
0,600
1 400…1 500

Алмаз: 
синтетический 
природный
53…56
0,700
600…700

86…100
1,000
700…800

Корунд
19…22
0,135
1 700…1 800

Наждак
19…22
0,105
1700…1800

 Гранат
13…16,5
0,103
1 200…1 250

 Кремень
10…11
0,050
1 500…1 600
_________________
* Абразивная способность оценивается сравнением качества поверхности при шлифовании стекла микропорошком зернистостью М16 из различных абразивных материалов с качеством поверхности при обработке естественным алмазом, абразивная 
способность которого принята равной единице.

Таблица 1.2

Рекомендации по применению инструмента, изготовляемого из абразивных 
материалов

Свойства материала
Марка материала
Особенности и применение
инструмента
Нормальный электрокорунд 

Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связкой, механической прочностью зерен и значительной 
вязкостью при обработке с переменными 
нагрузками

13А

Инструмент на основе органических связок для обдирочного шлифования стальных заготовок; отделочная 
обработка незакрепленным 
зерном

14А

Инструмент на основе орга- 
нических и неорганических 
связок для шлифования 
стальных заготовок

15А

Инструмент на основе керамических и бакелитовых 
связок для скоростного шлифования; шлифовальные 
шкурки для отделочных работ

Белый электрокорунд

По сравнению с нормальным электрокорундом по физическому и химическому составу более однороден, имеет более высокую 
твердость и острые кромки, обладает лучшей самозатачиваемостью и обеспечивает 
меньшую шероховатость поверхности

23А

Инструмент на основе органических связок для шлифования стальных заготовок; 
абразивные пасты и бруски; 
отделочная обработка незакрепленным зерном

24А

Шлифовальные круги и бруски из шлифзерна и шлифпорошков на всех связках для 
чистовой обработки закаленных стальных заготовок; 
шлифовальные шкурки для 
отделочных работ

25А

Шлифовальные круги и бруски из шлифзерна, шлифпорошки и микрошлифпорошки 
для скоростного шлифования 
и доводки закаленных стальных заготовок; инструмент 
для шлифования заготовок из 
труднообрабатываемых сталей и сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных 
работ 

Свойства материала
Марка материала
Особенности и применение
инструмента
Циркониевый электрокорунд

Мелкокристаллическая структура, высокие 
плотность и твердость
38А

Инструмент на основе бакелитовых связок для обдирочного 
шлифования стальных заготовок с высокими скоростями 
и подачами. Стойкость инструмента на обдирочных 
операциях в 10−40 раз выше 
стойкости инструмента из 
нормального электрокорунда

Хромотитанистый электрокорунд  

Более высокие механическая прочность и 
абразивная способность, чем у нормального 
электрокорунда

91А, 92А

Инструмент для шлифования 
с большим объемом срезаемого металла и для обдирочного шлифования

93А, 94А

Инструмент на основе керамических и бакелитовых 
связок для шлифования 
стальных закаленных и незакаленных заготовок

Монокорунд

Изометрическая форма зерна, высокая 
механическая прочность; в процессе шлифования скалывается, обеспечивая высокие 
режущие свойства инструмента и малую 
силу резания

43А

Инструмент из шлифзерна и 
шлифпорошка на основе 
керамических связок для 
обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей и 
сплавов

44А, 45А

Шлифовальные шкурки для 
отделочных работ и доводки; 
обработка незакрепленным 
зерном

Сферокорунд

При шлифовании сферические зерна разрушаются и обнажаются режущие кромки 
инструмента, обеспечивая высокопроизводительную обработку при малом тепловыделении

3С

Инструмент для обработки 
заготовок из мягких и вязких 
материалов (кожи, резины, 
пластмасс, цветных металлов 
и др.)

Продолжение табл. 1.2

Свойства материала
Марка  
материала
Особенности и применениеинструмента

Черный карбид кремния 

Более высокие по сравнению с нормальным 
электрокорундом твердость, абразивная  
способность и хрупкость. Зерна имеют вид 
тонких пластинок, чем обусловлена их 
высокя хрупкость и плохая удерживаемость связкой

53С

Инструмент из шлифпорошков и микрошлифпорошков на 
основе разных связок для 
обработки заготовок из чугунов, цветных металлов и 
вольфрамовых твердых сплавов; шлифовальные шкурки 
для отделочных работ и доводки; отделочная обработка 
и доводка заготовок из чугунов и цветных металлов 
незакрепленными шлифпорошками; отделочная обработка и доводка незакрепленным зерном; обработка заготовок из твердых, хрупких и 
очень вязких материалов с 
низким сопротивлением 
разрыву

54С

Инструмент из шлифзерна на 
основе разных связок для 
обработки заготовок из чугунов, цветных металлов и 
вольфрамовых твердых сплавов; шлифовальные шкурки 
для отделочных работ

Зеленый карбид кремния

Более высокие по сравнению с черным 
карбидом кремния твердость, абразивная 
способность и хрупкость
62С

Инструмент из шлифпорошков на основе разных связок 
для обработки заготовок из 
чугунов, меди, алюминия, 
гранита, мрамора; шлифовальные шкурки для отделочных и доводочных работ; 
отделочная обработка и доводка незакрепленным зерном

Продолжение табл. 1.2

Свойства материала
Марка  
материала
Особенности и применениеинструмента

63С

Инструмент из шлифзерна на 
основе разных связок для 
обработки заготовок из титановых и титанотанталовых 
твердых сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных и доводочных работ

64С

Инструмент из микрошлифпорошков на основе разных 
связок для обработки заготовок из чугунов, меди, алюминия, гранита, мрамора; 
шлифовальные шкурки для 
отделочных и доводочных 
работ; отделочная обработка 
и доводка незакрепленным 
зерном

Карбид бора

Более высокие по сравнению с электрокорундом и карбидом кремния твердость и 
абразивная способность, несмотря на высокую хрупкость

КБ

Инструмент для шлифования, отделочной обработки и 
доводки незакрепленным 
зерном заготовок  из твердых сплавов и чугунов

Эльбор 

На втором месте после алмаза по твердости и абразивной способности; высокая 
теплостойкость и повышенная хрупкость; 
химическая инертность к железу

ЛП, ЛО

Инструмент из шлифпорошков 
и микрошлифпорошков на 
всех связках для чистовой 
обработки заготовок высокоточных деталей из труднообрабатываемых закаленных 
сталей; шлифовальные шкурки для отделочных работ; 
инструмент для чистовой 
заточки режущих лезвий; 
отделочная обработка незакрепленным зерном

Продолжение табл. 1.2

Свойства материала
Марка  
материала
Особенности и применениеинструмента
Синтетический алмаз

Более высокая по сравнению с эльбором 
твердость; высокая износостойкость и 
низкая теплостойкость; химическая активность к железу; повышенная хрупкость и 
пониженная прочность, что способствует 
самозатачиванию инструмента; каждая 
последующая марка (от АС2 до АС50) отличается от предыдущей более высокой прочностью и меньшей хрупкостью

АС2

Инструмент на основе органических связок для чистовой 
обработки и доводки загото- 
вок из твердых сплавов и 
сталей

АС4

Изготовление инструмента на 
основе органических и керамических связок для шлифования заготовок из твердых 
сплавов, керамики и других 
хрупких материалов

АС6

Инструмент на основе металлических связок для работы при повышенных нагрузках

АС15

Инструмент на основе металлических связок для работы в тяжелых условиях 
(резка и обработка стекла, 
шлифование и полирование 
камня)

АС32

Инструмент на основе металлических связок для бурения, резки камня, чернового хонингования

АС50

Инструмент для работы в 
особо тяжелых условиях 
(бурение пород сложной 
категории буримости, резка 
гранита, обработка заготовок 
из керамики, кварцевого 
корунда и др.)

У дробленых алмазов типа «баллас» поликристаллическая структура
АРВ1

Инструмент для чернового 
хонингования заготовок из 
чугунов, для резки стеклопластиков

Продолжение табл. 1.2

Свойства материала
Марка  
материала
Особенности и применениеинструмента

У дробленых алмазов типа «карбонадо» 
поликристаллическая структура
АРК4

Инструмент для работы в 
тяжелых условиях (обработка камня и материалов в 
стройиндустрии)

У дробленых алмазов типа «спеки» поликристаллическая структура
АРС3

Инструмент для работы в особо 
тяжелых условиях (обработка 
камня и материалов стройиндустрии, бурение, правка шлифовальных кругов)

Природный алмаз

Наивысшие твердость и износостойкость

А1, А2, А3

Инструмент на основе металлических связок для обработки 
технического стекла, керамики, 
камня, бетона; для работы на 
операциях, где необходимы 
исключительно высокая износостойкость и повышенная абразивная способность инструмента при обработке заготовок 
из твердых и сверхтвердых 
материалов

А5

Шлифовальные круги на 
основе металлических связок; обработка металла, 
керамики

А8

Инструмент для правки и 
бурения, для обработки камня и материалов в стройиндустрии

Природные абразивные материалы

—
Корунд 92Е
Инструмент из микропорошков 
для полирования деталей из 
стекла и металлов

—
Кремень 
81Кр

Шлифовальные шкурки для 
обработки древесины, кожи, 
эбонита

—
Наждак
Мельничные жернова; обработка незакрепленным зерном

—
Гранат

Шлифовальные шкурки для 
обработки древесины, кожи, 
пластмасс; обработка стекла 
незакрепленным зерном

Продолжение табл. 1.2

Частицы абразивного материала в виде монокристаллов, поликристаллов или их осколков называются абразивными зернами.
Измельченный и классифицированный абразивный материал называется шлифовальным материалом. Шлифовальные материалы разделяются на природные и искусственные. К природным материалам 
относятся наждак, кварц, кремень, корунд,  гранат, алмаз; к искусственным − электрокорунды разных марок, карбид кремния, карбид 
бора, синтетический алмаз, эльбор.
Важной характеристикой шлифовального материала является его 
зернистость — показатель зернового состава, численно равный значению нижнего предела размера режущих зерен основной фракции 
в данном инструменте. Фракция — это совокупность абразивных зерен в установленном интервале размеров.
Виды шлифовальных материалов приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3

Виды шлифовальных материалов

Виды шлифовального 
материала
Размер зерен основной фракции, мкм
Зернистость

Шлифзерно
2 500…160
200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40; 
32; 25; 20; 16

Шлифпорошки
160…40
12; 10; 8; 6,5 4

Микрошлифпорошки
63…10
М63; М50; М40; М28; М20; М14

Тонкие шлифпорошки
10…3
М10; М7; М5

Размер зерен основной фракции определяется  путем рассева материала на специальных установках, оснащенных набором проволочных или капроновых сеток с квадратными отверстиями разного 
размера.
Зернистость алмазных и эльборовых шлифпорошков обозначается дробью, числитель которой соответствует размеру (в микрометрах) стороны ячеек верхнего сита, а знаменатель – размеру (в микрометрах) стороны ячеек нижнего сита. Например: 400/250; 400/315; 
160/100; 160/125.
Процентное содержание основной фракции обозначается индексами: В (высокое), П (повышенное), Н (низкое), Д (допустимое), 
которыми дополняется обозначение зернистости.
В соответствии с рекомендуемым ГОСТ 3647−80 процентным содержанием основной фракции зернистость может быть записана 
следующим образом: для шлифзерна — 80–Н, для шлифпорошка — 
12–П, для микрошлифпорошка — М20–В или М10–Д и т.д.
Области применения инструмента из шлифовальных материалов 
приведены табл. 1.4.