In many cases in manufacturing the surface finish and dimensional accuracy requirements for a part are too fine, the workpiece material is too hard or the workpiece material is too brittle to produce the part solely by simple processes. For example ball and roller hearings pistons valves, cylinders, cams, gears, cutting tools and dies and precision components for instrumentation generally require high dimensional accuracy and fine surface finish. One of the best methods for producing such parts is abrasive machining.
An abrasive is a small nonmetallic hard particle having sharp edges and an irregular shape unlike the cutting tools. Abrasives are capable of removing small amounts of material from a surface through a cutting process that produces tiny chips. Most of us are familiar with using bonded abrasives grinding wheels to sharpen knives and tools as well as using sandpaper to smoothen surfaces and sharp corners.
Abrasives are also used to hone, lap, buff and polish workpieces. With the use of computer controlled machines abrasive processes are now capable of producing a wide variety of workpiece geometries with very fine surface finish and close dimensional tolerances.
Because they are hard, abrasives are also used in finishing processes for very hard or heat-treated parts, for instance, shaping hard nonmetallic materials such as ceramics and glasses removing unwanted weld beads and spatter cutting off lengths of bars, structural shapes, masonry and concrete and cleaning surfaces with jets of air or water containing abrasive particles.

The following are abrasives commonly used in manufacturing processes:
Conventional abrasives

a. Aluminum oxide (Al₂O₃)
b. Silicon carbide (SiC)

Superabrasives
c. Cubic boron nitride (cBN)
d. Diamond

These abrasives are much harder than conventional cutting-tool materials. Because the last two of four listed above are the two hardest materials known, they are referred to as superabrasives.

In addition to hardness an important characteristic is friability, which is the ability of abrasive grains to fracture (break down) into smaller pieces. This property gives abrasives their self-sharpening characteristics which are crucial in maintaining the sharpness of the abrasives during use.
High friability indicates low strength or low fracture resistance of the abrasive, so a highly friable abrasive grain fragments more rapidly under grinding forces than one with low friability. For example aluminum oxide has lower friability than silicon carbide and correspondingly less tendency to fragment.
The shape and size of the abrasive grain also affect its friability. Blocky grains, for example, which are analogous to negative-rake-angle cutting tools are less friable than plate like grains. Also because the probability of defects is lower in small grains due to the size effect they are stronger and less friable.
Types of Abrasives. The abrasives found in nature are emery, corundum (alumina), quartz, garnet and diamond. These natural abrasives generally contain unknown amounts of impurities and possess nonuniform properties; consequently their performance is inconsistent and unreliable. As a result abrasives are now made synthetically.

a. Synthetic aluminum oxide was first made in 1893, it is obtained by fusing bauxite, iron filings and coke. Aluminum oxides are divided into two groups fused and unfused.
Fused aluminum oxides are categorized as dark (less friable), white (very friable) and monocrystalline. Unfused alumina, also known as ceramic aluminum oxides can be harder than fused alumina, the purest free of flaws form of which is seeded gel.
First introduced in 1987, seeded gel has a particle size on the order of 0.2 µm which is much smaller than commonly used abrasive grains. These particles are sintered to form larger sizes. Because of their hardness and relatively high friability, seeded gels maintain their sharpness and are used for difficult-to-grind materials.

b. Silicon carbide, first discovered in 1891, is made with silica sand, petroleum coke and small amounts of sodium chloride (table salt). Silicon carbides are divided into black (less friable) and green (more friable) and generally have higher friability than aluminum oxides therefore they have a greater tendency to fracture and remain sharp.

c. Cubic boron nitride was first developed in the 1970s

d. Diamond, also known as synthetic or industrial diamond, was first used as an abrasive in 1955.

En muchos casos en la fabricación, el acabado de la superficie y los requisitos de precisión dimensional para una pieza son demasiado finos, el material de la pieza de trabajo es demasiado duro o el material de la pieza de trabajo es demasiado frágil para producir la pieza únicamente por procesos simples. Por ejemplo, los rodamientos de bolas y de rodillos, pistones, válvulas, cilindros, levas, engranajes, herramientas de corte y matrices y componentes de precisión para instrumentación generalmente requieren una gran precisión dimensional y un fino acabado superficial. Uno de los mejores métodos para producir tales piezas es el maquinado abrasivo.
Un abrasivo es una pequeña partícula dura, no metálica que tiene bordes filosos y una forma irregular, (a diferencia de las herramientas de corte). Los abrasivos son capaces de eliminar pequeñas cantidades de material de una superficie a través de un proceso de corte que produce pequeñas virutas. La mayoría de nosotros estamos familiarizados con el uso de abrasivos aglomerados (piedras o muelas de esmeril) para afilar cuchillos y herramientas, así como también con el papel de lija para alisar superficies y esquinas afiladas.
Los abrasivos también se utilizan para honear, lapear, lustrar y pulir piezas de trabajo. Con el uso de máquinas controladas por computadora, los procesos abrasivos ahora son capaces de producir una amplia variedad de geometrías de piezas de trabajo, con un acabado superficial muy fino y tolerancias dimensionales estrechas.
Debido a que son duros, los abrasivos también se usan en procesos de acabado para piezas muy duras o tratadas térmicamente, por ejemplo, moldeando materiales no metálicos duros como cerámica y vidrios, eliminando cordones de soldadura no deseados y salpicaduras, cortando longitudes de barras, formas estructurales, mampostería y hormigón y limpieza de superficies con chorros de aire o agua que contienen partículas abrasivas.

Los siguientes son abrasivos comúnmente utilizados en los procesos de fabricación:
Abrasivos convencionales

a. Óxido de aluminio (Al₂O₃)
b. Carburo de silicio (SiC)

Superabrasivos
c. Nitruro de boro cúbico (cBN)
d. Diamante

Estos abrasivos son mucho más duros que los materiales convencionales para herramientas de corte. Debido a que los últimos dos de los cuatro mencionados anteriormente son los dos materiales conocidos más duros, se los identifica como superabrasivos.

Además de la dureza, una característica importante es la friabilidad, que es la capacidad de los granos abrasivos para fracturarse (descomponerse) en piezas más pequeñas. Esta propiedad proporciona a los abrasivos sus características de autoafilado que son cruciales para mantener la nitidez de los abrasivos durante el uso.
Una alta friabilidad indica baja resistencia mecánica o baja resistencia a la fractura del abrasivo, por lo que un grano abrasivo altamente friable se fragmenta más rápidamente bajo las fuerzas de rectificado que uno con baja friabilidad. Por ejemplo, el óxido de aluminio tiene una friabilidad menor que el carburo de silicio y, en consecuencia, una menor tendencia a fragmentarse.

La forma y el tamaño del grano abrasivo también afectan su friabilidad. Por ejemplo, los granos en bloques, que son análogos a las herramientas de corte con ángulo de ataque negativo, son menos friables que los granos en forma de placa. Además, debido a que la probabilidad de defectos es menor en los granos pequeños, debido al efecto de su tamaño, son más fuertes y menos friables.

Tipos de abrasivos Los abrasivos que se encuentran en la naturaleza son el esmeril, corindón (alúmina), cuarzo, granate y diamante. Estos abrasivos naturales generalmente contienen cantidades desconocidas de impurezas y poseen propiedades no uniformes; en consecuencia, su desempeño es inconsistente y poco confiable. Como resultado, los abrasivos ahora se fabrican sintéticamente.

a. El óxido de aluminio sintético se fabricó por primera vez en 1893, se obtiene mediante la fusión de bauxita, limaduras de hierro y coque. Los óxidos de aluminio se dividen en dos grupos: fundidos y no fundidos.

Los óxidos de aluminio fundido se clasifican en oscuros (menos friables), blancos (muy friables) y monocristalinos. La alúmina no fundida, (también conocida como óxidos de aluminio cerámicos), puede ser más dura que la alúmina fundida, y su forma más pura (sin defectos) es el gel sembrado.

Introducido por primera vez en 1987, el gel sembrado tiene un tamaño de partícula del orden de 0,2 μm, que es mucho más pequeño que los granos abrasivos comúnmente utilizados. Estas partículas se sinterizan para formar tamaños más grandes. Debido a su dureza y friabilidad relativamente alta, los geles sembrados mantienen su filo y se utilizan para materiales difíciles de rectificar.

b. El carburo de silicio, descubierto por primera vez en 1891, está hecho con arena de sílice, coque de petróleo y pequeñas cantidades de cloruro de sodio (sal de mesa). Los carburos de silicio se dividen en negro (menos friable) y verde (más friable) y generalmente tienen una friabilidad más alta que los óxidos de aluminio, por lo que tienen una mayor tendencia a fracturarse y mantenerse afilados.

c. Nitruro de boro cúbico, se desarrolló por primera vez en la década de 1970

d. El diamante, también conocido como diamante sintético o industrial, se utilizó por primera vez como abrasivo en 1955.