เม็ดขัดเป็นวัสดุที่ประกอบขึ้นเป็นเครื่องเจียร เป็นวัสดุที่มีพื้นผิวแข็งและคมมากใช้เจียรผิวชิ้นงานที่มีความแข็งต่ำกว่า สารกัดกร่อนแบ่งออกเป็นสองประเภท: สารกัดกร่อนตามธรรมชาติและสารกัดกร่อนเทียม แต่ละหมวดหมู่มีหมวดหมู่ย่อยที่แตกต่างกันมากมาย สารกัดกร่อนที่แตกต่างกันมีขนาดอนุภาคและความแข็งต่างกัน เมื่อใช้งาน ควรเลือกตามคุณสมบัติของวัสดุชิ้นงาน เช่น ความแข็ง ความต้านทานแรงดึง ความเหนียว ฯลฯ รวมถึงข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการประมวลผล
1. หลักการทั่วไปในการเลือกเม็ดขัด
โดยทั่วไปแล้ว เมื่อทำการเจียรวัสดุชิ้นงานที่มีความแข็งสูง ควรเลือกเม็ดขัดที่มีความแข็งสูง ตัวอย่างเช่น เมื่อเจียรเหล็กชุบแข็ง เหล็กโลหะผสม เหล็กความเร็วสูง เหล็กเครื่องมือ ฯลฯ ควรใช้สารขัดถูอลูมิเนียมออกไซด์สีขาวที่มีความแข็งสูงกว่า เมื่อบดวัสดุชิ้นงานที่มีความต้านทานแรงดึงสูง ควรเลือกวัสดุขัดถูที่มีความเหนียวสูง ตัวอย่างเช่น เมื่อเจียรเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กโลหะผสมเหล็กหล่อ บรอนซ์แข็ง ฯลฯ ควรใช้สารขัดถูอลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาลที่มีความเหนียวสูง เมื่อบดวัสดุที่มีความต้านทานแรงดึงต่ำ ควรเลือกสารกัดกร่อนซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เปราะหรือแข็งแรง ตัวอย่างเช่น การเจียรโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ยาง หนัง พลาสติก ฯลฯ เหมาะสำหรับการเจียรซิลิคอนคาร์ไบด์สีดำเป็นสารขัดถู ในขณะที่การเจียรซีเมนต์คาร์ไบด์ แก้วแสง วัสดุเซรามิก ฯลฯ เหมาะสำหรับการเจียรซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียวเป็นสารกัดกร่อน เครื่องมือเจียระไนแก้ว SG และ CBN ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับวัสดุที่บดยาก
นอกจากนี้ เพื่อให้เกิดประโยชน์อย่างเต็มที่จากเม็ดขัดต่างๆ ในการเจียรและเพิ่มประสิทธิภาพการเจียรให้สูงสุด จึงมีการใช้สารขัดถูแบบผสมกันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น ล้อเจียรสำหรับการเจียรเพลาข้อเหวี่ยงและการเจียรวงแหวนด้านในและด้านนอกของแบริ่งทรงกลมนั้นทำขึ้นโดยการรวมอะลูมิเนียมออกไซด์สีขาวกับอะลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาลที่มีความเหนียวสูงตามที่กล่าวไว้ข้างต้นเพื่อทำให้เกิดสารขัดถูแบบผสมซึ่งมีข้อดีทั้งสองอย่าง ในระหว่างการบด สามารถนำเอาความเหนียวสูงของคอรันดัมสีน้ำตาลมาใช้ได้ ในขณะที่ความเปราะบางและการนำความร้อนที่ดีของอะลูมิเนียมออกไซด์สีขาวก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน ในทำนองเดียวกัน การบดหยาบของฟันเฟืองโลหะผสมโคบอลต์สามารถทำจากส่วนผสมของสารกัดกร่อนผลึกเดี่ยวและไมโครคริสตัลไลน์ ล้อเจียรสำหรับเหล็กอลูมิเนียมความเร็วสูงทำจากส่วนผสมของอลูมิเนียมออกไซด์สีน้ำตาลและซิลิคอนคาร์ไบด์สีเขียว
2. หลักการเลือกขนาดเม็ดขัด
ขนาดเกรนเป็นพารามิเตอร์ที่อธิบายความหยาบของพื้นผิวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ยิ่งค่าของจำนวนขนาดเกรนมากขึ้น อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนก็จะน้อยลงและความหยาบก็จะน้อยลงตามไปด้วย เมื่อเลือกขนาดเกรนของวัสดุขัด ควรขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการประมวลผล ความหยาบผิวของชิ้นงาน และประสิทธิภาพการเจียรเป็นหลัก
โดยทั่วไป หากชิ้นงานที่จะเจียรจำเป็นต้องมีความหยาบสูงกว่า ก็ควรเลือกสารขัดถูที่มีเม็ดหยาบ ในทางกลับกัน หากจำเป็นต้องลดความหยาบผิวของชิ้นงานให้ต่ำลง ก็ควรเลือกวัสดุขัดถูที่มีเนื้อละเอียด
หากชิ้นงานมีความต้องการความแม่นยำทางเรขาคณิตสูง พื้นที่สัมผัสระหว่างล้อเจียรและชิ้นงานก็เป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาเช่นกัน เมื่อพื้นที่สัมผัสมีขนาดเล็ก ควรเลือกเม็ดละเอียด เมื่อพื้นที่สัมผัสมีขนาดใหญ่ควรเลือกเม็ดหยาบ
เมื่อชิ้นงานต้องการทั้งความแม่นยำทางเรขาคณิตสูงและความหยาบผิวต่ำ ควรเลือกวัสดุขัดถูแบบผสม
หากวัสดุชิ้นงานแข็งและเปราะ ไม่เหมาะที่จะใช้สารกัดกร่อนหยาบ แต่ควรเลือกสารกัดกร่อนเม็ดละเอียด ในทางกลับกัน หากวัสดุมีความแข็งและเหนียว ควรเลือกสารขัดถูที่มีเนื้อหยาบ
หากชิ้นงานมีค่าการนำความร้อนต่ำ มีแนวโน้มที่จะได้รับความร้อนและการเสียรูป หรือมีแนวโน้มที่จะเกิดการไหม้ ควรเลือกใช้สารขัดหยาบที่หยาบกว่า
3. หลักการเลือกความแข็งของเครื่องมือขัด
ความแข็งของเครื่องมือเจียรหมายถึงความยากที่เม็ดขัดในการขัดจะหลุดออกระหว่างการเจียร ยิ่งเครื่องมือเจียรแข็งมากเท่าไร สารกัดกร่อนก็จะหลุดออกน้อยลงเท่านั้น ความแข็งของเครื่องมือเจียรโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นเจ็ดระดับ: นุ่มพิเศษ, นุ่ม, นุ่มปานกลาง, ปานกลาง, แข็งปานกลาง, แข็ง และแข็งสุด แต่ละระดับสามารถแบ่งออกเป็นระดับย่อยเพิ่มเติมได้หลายระดับ
นอกจากประเภทของสารขัดถูที่ประกอบขึ้นเป็นล้อเจียรแล้ว ความแข็งของเครื่องมือเจียรยังขึ้นอยู่กับปริมาณของสารยึดเกาะที่เพิ่มและความหนาแน่นของสารกัดกร่อนด้วย ยิ่งเครื่องมือเจียรมีความแข็งมากเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น เนื่องจากเม็ดขัดในสารขัดถูจะทื่อไม่ช้าก็เร็ว และหากสารกัดกร่อนหลุดออกมาในเวลานี้ เครื่องมือเจียรก็สามารถทำการเจียรต่อไปได้โดยใช้สารกัดกร่อนที่แหลมคม จากมุมมองนี้ ไม่ว่าเครื่องมือเจียรจะแข็งไม่พอ ส่งผลให้สารกัดกร่อนหลุดเร็วเกินไป หรือเครื่องมือเจียรแข็งเกินไป ส่งผลให้สารกัดกร่อนหลุดออกช้าเกินไป ก็ไม่ใช่ผลลัพธ์ในอุดมคติ เมื่อเลือกความแข็งของเครื่องมือเจียร โดยทั่วไปจะปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้:
เมื่อบดวัสดุที่แข็งกว่า เนื่องจากสารกัดกร่อนมีแนวโน้มที่จะทื่อมากกว่า ดังนั้นเพื่อให้เม็ดขัดทื่อหลุดร่วงทันเวลา ควรเลือกเครื่องมือเจียรที่มีความแข็งน้อยกว่า ในทางตรงกันข้าม เมื่อบดวัสดุที่อ่อนนุ่ม สารกัดกร่อนจะไม่ทื่อง่าย เพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือเจียรให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ควรเลือกเครื่องมือเจียรที่มีความแข็งมากขึ้น
แต่นี่ไม่แน่นอน หากชิ้นงานเจียรไม่เพียงแต่นิ่มเท่านั้น แต่ยังมีความเหนียวมากกว่า เช่น โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม วัสดุดังกล่าวก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการอุดตันของเครื่องมือเจียรได้ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์เช่นนี้ ควรเลือกเครื่องมือเจียรที่มีความแข็งน้อยกว่า
นอกจากนี้ ความเร็วในการหมุนของล้อเจียรและพื้นที่สัมผัสชิ้นงานก็เป็นปัจจัยที่ต้องพิจารณาเช่นกัน เมื่อความเร็วเชิงเส้นของล้อเจียรต่ำและพื้นที่สัมผัสกับชิ้นงานมีขนาดเล็ก จึงเหมาะที่จะเลือกเครื่องมือเจียรที่มีความแข็งมากขึ้น เมื่อความเร็วเชิงเส้นของล้อเจียรสูงและพื้นที่สัมผัสกับชิ้นงานมีขนาดใหญ่ จึงเหมาะที่จะเลือกเครื่องมือเจียรที่มีความแข็งน้อยกว่า
สำหรับชิ้นงานที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ การเสียรูปง่าย และการเผาไหม้ง่าย ความร้อนมหาศาลที่เกิดขึ้นระหว่างการเจียร โดยเฉพาะการเจียรแบบแห้งนั้นไม่ดีต่อชิ้นงาน ควรเลือกสารขัดถูที่มีความแข็งต่ำกว่า ในอีกด้านหนึ่ง ความร้อนที่เกิดขึ้นจะลดลง และในทางกลับกัน ความร้อนส่วนหนึ่งสามารถถูกกำจัดออกไปได้ด้วยการปล่อยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ในที่สุด เมื่อมีความต้องการสูงสำหรับประสิทธิภาพการบด สามารถเลือกสารขัดถูที่มีความแข็งต่ำกว่าได้ เมื่อข้อกำหนดสำหรับความหยาบลดลง จะสามารถเลือกสารขัดถูที่มีความแข็งสูงกว่าได้
