Brusné zrnoje materiál, ze kterého se skládá brusný nástroj. Jedná se o materiál s velmi tvrdým a ostrým povrchem, sloužící k broušení povrchu obrobků s nižší tvrdostí. Brusiva se dělí do dvou kategorií: přírodní brusiva a umělá brusiva. Každá kategorie obsahuje mnoho různých podkategorií. Různá brusiva mají různou velikost částic a tvrdost. Při jejich použití by měly být vybírány podle vlastností materiálu obrobku, jako je tvrdost, pevnost v tahu, houževnatost atd., a také podle požadavků na přesnost zpracování.
1. Obecné zásady pro výběr brusného zrna
Obecně lze říci, že při broušení materiálů obrobků s vyšší tvrdostí by se mělo volit brusné zrno s vysokou tvrdostí. Například při broušení kalené oceli, legované oceli, rychlořezné oceli, nástrojové oceli atd. by se měla používat bílá brusiva z oxidu hlinitého s vyšší tvrdostí; při broušení materiálů obrobků s vysokou pevností v tahu je třeba volit brusiva se silnou houževnatostí. Například při broušení uhlíkové oceli, litinové legované oceli, tvrdého bronzu atd. by se měla používat hnědá brusiva z oxidu hlinitého se silnou houževnatostí; při broušení materiálů s nízkou pevností v tahu by měla být zvolena křehká nebo silná brusiva z karbidu křemíku. Například broušení neželezných kovů, pryže, kůže, plastů atd. je vhodné pro černý karbid křemíku jako brusivo, zatímco broušení slinutého karbidu, optického skla, keramických materiálů atd. je vhodné pro zelený karbid křemíku jako brusivo; Kamenné brusné nástroje SG a CBN se široce používají pro obtížně brousitelné materiály.
Kromě toho, aby se naplno projevily výhody různých brusných zrn při broušení a maximalizovala se účinnost broušení, byla široce používána také smíšená brusiva. Například brusné kotouče pro broušení klikového hřídele a broušení vnitřních a vnějších kroužků sférických ložisek se vyrábějí kombinací bílého oxidu hlinitého s hnědým oxidem hlinitým s vysokou houževnatostí, jak je uvedeno výše, za vzniku smíšeného brusiva, které má výhody obou. Při broušení se může projevit vysoká houževnatost hnědého korundu, zatímco určitá křehkost a dobrá tepelná vodivost bílého oxidu hlinitého. Podobně může být hrubé broušení ozubení ze slitiny na bázi kobaltu vyrobeno ze směsi monokrystalických a mikrokrystalických brusiv; brusný kotouč na hliníkovou rychlořeznou ocel je vyroben ze směsi hnědého oxidu hlinitého a zeleného karbidu křemíku.
2. Zásady pro volbu velikosti zrna brusiva
Velikost zrna je parametr, který popisuje drsnost brusného povrchu. Čím větší je hodnota čísla zrnitosti, tím menší jsou částice brusiva a tím menší je drsnost. Při výběru zrnitosti brusiva by se mělo vycházet zejména z požadavků přesnosti zpracování, drsnosti povrchu obrobku a účinnosti broušení.
Obecně řečeno, pokud broušený obrobek potřebuje mít vyšší drsnost, pak by měla být zvolena hrubozrnná brusiva; naopak, pokud je požadována nižší drsnost povrchu obrobku, pak by měla být zvolena jemnozrnná brusiva.
Pokud má obrobek vysoké požadavky na geometrickou přesnost, pak je také faktorem, který je třeba vzít v úvahu, kontaktní plocha mezi brusným kotoučem a obrobkem. Když je kontaktní plocha malá, měla by být vybrána jemná zrna; když je kontaktní plocha velká, měla by být zvolena hrubá zrna.
Pokud obrobek vyžaduje vysokou geometrickou přesnost a nízkou drsnost povrchu, měla by být zvolena brusiva se smíšeným zrnem.
Pokud je materiál obrobku tvrdý a křehký, není vhodné používat hrubozrnné brusivo, ale je třeba zvolit jemnozrnné brusivo; naopak, je-li materiál tvrdý a houževnatý, měla by být zvolena hrubozrnná brusiva.
Pokud má obrobek špatnou tepelnou vodivost, je náchylný k teplu a deformaci nebo je náchylný k popálení, pak by mělo být zvoleno hrubší brusivo.
3. Zásady pro volbu tvrdosti brusného nástroje
Tvrdost brusného nástroje označuje obtížnost odpadávání brusných zrn v brusivu během operace broušení. Čím tvrdší je brusný nástroj, tím menší je pravděpodobnost, že brusivo odpadne. Tvrdost brusného nástroje lze obecně rozdělit do sedmi úrovní: super měkký, měkký, středně měkký, střední, středně tvrdý, tvrdý a super tvrdý. Každá úroveň může být dále rozdělena do několika malých úrovní.
Kromě typu brusiva, ze kterého se brusný kotouč skládá, závisí tvrdost brusného nástroje také na množství přidaného pojiva a hustotě brusiva. Čím tvrdší brusný nástroj, tím lépe, protože brusná zrna v brusivu se dříve nebo později otupí, a pokud by náhodou brusivo v této době odpadlo, brusný nástroj může pokračovat v brusných operacích s ostrými brusivy. Z tohoto pohledu, ať už brusný nástroj není dostatečně tvrdý, což vede k tomu, že brusivo odpadá příliš brzy, nebo je brusný nástroj příliš tvrdý, což vede k tomu, že brusivo odpadá příliš pozdě, není to ideální výsledek. Při volbě tvrdosti brusného nástroje se obecně řídí následujícími zásadami:
Při broušení tvrdších materiálů, protože brusivo je náchylnější k otupení, aby otupená zrna brusiva včas odpadla, je třeba zvolit brusný nástroj s menší tvrdostí; naopak při broušení měkčích materiálů se brusiva jen těžko otupují. Aby se životnost brusného nástroje co nejvíce prodloužila, měl by být zvolen brusný nástroj s větší tvrdostí.
Ale to není absolutní. Pokud je brusný obrobek nejen měkký, ale má také větší houževnatost, jako jsou neželezné kovy, jako je měď a hliník, jsou takové materiály náchylné k zablokování brusného nástroje. Aby k této situaci nedocházelo, měl by být zvolen brusný nástroj s menší tvrdostí.
Kromě toho jsou faktory, které je třeba vzít v úvahu, také rychlost otáčení brusného kotouče a kontaktní plocha s obrobkem. Když je lineární rychlost brusného kotouče nízká a kontaktní plocha s obrobkem malá, je vhodné zvolit brusný nástroj s větší tvrdostí; při vysoké lineární rychlosti brusného kotouče a velké kontaktní ploše s obrobkem je vhodné zvolit brusný nástroj s menší tvrdostí.
U obrobků se špatnou tepelnou vodivostí, snadnou deformací a snadným hořením není velké teplo vznikající při broušení, zejména broušení za sucha, pro obrobek dobré. Měla by být vybrána brusiva s nižší tvrdostí. Na jedné straně je generované teplo nižší a na druhé straně může být část tepla odebrána odlupováním abrazivních částic.
Konečně, když jsou vysoké požadavky na účinnost broušení, lze zvolit brusiva s nižší tvrdostí; když jsou požadavky na drsnost nižší, lze volit brusiva s vyšší tvrdostí.
