Анализ эффективности применения шлифовальных кругов показывает, что, несмотря на широкое распространение, они лишь частично используют свои потенциальные возможности. Одной из основных причин такого положения является неупорядоченность формы и ориентации абразивных зерен в теле данных инструментов. Произвольная форма и расположение зерен в теле кругов, как следствие, формируют произвольную и неблагоприятную геометрию их режущих микроклиньев. В результате часть зерен не участвует вообще либо принимает слабое участие в совокупном процессе микрорезания. Неупорядоченная форма и ориентация зерен формируют также дефекты структуры шлифовальных кругов и, как следствие, снижают их прочность и допустимую скорость работы. Ориентация зерен в шлифовальных кругах открывают перспективу повышения физико-механических и режущих свойств этих инструментов и, поэтому, являются актуальной проблемой.
    Цель работы состоит в повышении эксплуатационных возможностей шлифовальных кругов на основе использования зерен с контролируемой ориентацией.
    Задача работы состоит в повышении режущих свойств шлифовальных кругов.
    Шлифование является основным методом чистовой обработки металлов и занимает видное место в современном машиностроении.
    Шлифование обеспечивает высокую точность деталей и чистоту их поверхностей, во многом определяющих износоустойчивость поверхностного слоя и долговечность деталей, а также к. п. д., надежность и быстроходность всей машины в целом.
    В настоящее время шлифование металлов приобретает большое значение в связи с применением новых марок высококачественных термически обработанных сталей, дальнейшей специализацией всех отраслей машиностроения и переводом их на поточно-массовое производство которое получило в нашей стране огромное развитие. Широкое внедрение новейших методов горячей обработки металлов (штамповка, литье в металлические формы и др.), характерных для поточно-массового производства, сопровождается непрерывным уменьшением припусков на обработку. В связи с этим можно предположить, что в ближайшее время при массовом производстве заготовки, поступающие из горячих цехов, будут обрабатываться непосредственно шлифованием или другим методом, позволяющим обеспечить высокую точность и чистоту поверхностей деталей, например: тонким скоростным точением или фрезерованием, анодно-механической или электроэрозионной обработкой и др.
    Качество и точность обработанной поверхности, производительность процесса шлифования и стоимость обработки в значительной степени определяются режущими свойствами применяемого инструмента, его стойкостью. В настоящее время требования к финишным операциям, и в особенности к операциям, на которых применяются сверхтвердые абразивные материалы, настолько возросли, что дальнейшее совершенствование процесса абразивной обработки невозможно без повышения качества применяемого инструмента, дальнейшего развития теория абразивной обработки, без глубокого изучения физической сущности происходящих процессов.
    Режущие свойства отдельных зерен абразивных инструментов используются недостаточно эффективно. Классификация зерна по форме позволяет повысить эффективность их использования. От формы зерна зависят сила его сцепления со связкой, абразивная способность и механическая прочность.
    Существуют следующее формы абразивных зерен: изометричные зерна, игольчатые, пластинчатые, промежуточные.
    Такой широкий разброс форм зерен не может не сказаться на работоспособности каждого из них, т.к. разница в форме зерен предопределяет возникновение различий в их геометрии, а, значит, и в способности срезать стружку.
    Очевидно, что на формирование геометрии каждого зерна, наряду с его формой, влияет также и его конкретное расположение на поверхности круга.
    За счет правильной ориентации зерен, особенно если они классифицированы по форме и имеют удлиненную форму, можно повысить режущие свойства и износостойкость круга.
    Круги с различным расположением зерен имеют разную износостойкость. Повышенный расход абразивного круга с неориентированными зернами объясняется большим разрушением зерен в процессе шлифования, а также неблагоприятным их закреплением в связке. Ориентированные зерна лучше сопротивляются разрушению и вырыву из связки благодаря более прочному закреплению.
    Ориентация может осуществляться в электрических, магнитных и электромагнитных полях.
    Основными факторами, обеспечивающими повышение эффективности шлифования за счет ориентирования зерен в круге, являются уменьшение отрицательного переднего угла режущего профиля зерен и увеличение их количества на рабочей поверхности круга. Исследование шлифования сталей с ориентированными зернами показало, что величина сьема материала увеличилась примерно на 20%