मशीनिंग प्रकार और वर्कपीस सामग्री के आधार पर सही उपकरण सामग्री का चयन करना, टूल और वर्कपीस सामग्री के बीच एक मिलान सुनिश्चित करना, मशीनिंग उद्योग में सामान्य ज्ञान है। हालाँकि, इस मिलान के लिए आवश्यक सटीक शर्तें सार्वभौमिक रूप से समझ में नहीं आती हैं। नीचे, हम चर्चा करेंगे कि उपकरण और वर्कपीस सामग्री यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों के संदर्भ में कैसे मेल खाती है।
उपकरण और वर्कपीस सामग्री के यांत्रिक गुणों का मिलान
यांत्रिक गुणों में मुख्य रूप से उपकरण और वर्कपीस दोनों के लिए ताकत, कठोरता और कठोरता जैसे डिजाइनिंग पैरामीटर शामिल होते हैं। विभिन्न उपकरण सामग्रियों को झुकने की ताकत के अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: उच्च गति स्टील, सीमेंटेड कार्बाइड, सिरेमिक उपकरण, हीरा, और क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड उपकरण; कठोरता के घटते क्रम में: उच्च गति स्टील, सीमेंटेड कार्बाइड, क्यूबिक बोरान नाइट्राइड, हीरा, और सिरेमिक उपकरण; और कठोरता के घटते क्रम में: हीरे के उपकरण, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड उपकरण, सिरेमिक उपकरण, सीमेंटेड कार्बाइड, और उच्च गति स्टील।
यांत्रिक गुणों में अंतर उपकरणों को विभिन्न वर्कपीस सामग्रियों की मशीनिंग आवश्यकताओं के अनुकूल होने की अनुमति देता है। काटने वाले उपकरण की कठोरता उस वर्कपीस की कठोरता से अधिक होनी चाहिए जिस पर मशीनिंग की जा रही है। इसलिए, उच्च कठोरता वाली वर्कपीस सामग्री को और भी अधिक कठोरता वाले काटने वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, काटने के उपकरण की सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, उसका पहनने का प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा, लेकिन ताकत और कठोरता प्रभावित होगी। उच्च {{5}कठोरता, उच्च{{6}पहनने-प्रतिरोधी उपकरण आमतौर पर रफिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं, जबकि थोड़ी कम कठोरता वाले उपकरण आमतौर पर परिष्करण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
इसके अलावा, उत्कृष्ट उच्च तापमान वाले यांत्रिक गुणों वाले काटने के उपकरण उच्च गति से काटने के लिए उत्कृष्ट विकल्प हैं। उदाहरण के लिए, सिरेमिक काटने वाले उपकरणों में उपरोक्त फायदे हैं और ये बहुत तेज़ गति से काट सकते हैं। उनकी अनुमेय काटने की गति कार्बाइड काटने वाले उपकरणों की तुलना में 2 से 10 गुना अधिक हो सकती है।
काटने के उपकरण सामग्री और वर्कपीस के भौतिक गुणों का मिलान यहां उल्लिखित भौतिक गुणों में मुख्य रूप से सामग्री की थर्मल चालकता, पिघलने बिंदु और थर्मल विस्तार के गुणांक जैसे पैरामीटर शामिल हैं। काटने के उपकरण की तापीय चालकता वर्कपीस की तापीय चालकता के अनुरूप होनी चाहिए। जब खराब तापीय चालकता वाले वर्कपीस की मशीनिंग की जाती है, तो काटने वाली गर्मी को समय पर खत्म करने और उपकरण और वर्कपीस दोनों की आयामी सटीकता बनाए रखने के लिए उच्च तापीय चालकता वाले एक काटने वाले उपकरण का उपयोग किया जाना चाहिए।
विभिन्न काटने के उपकरण सामग्रियों को गर्मी प्रतिरोध के अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, सिरेमिक, टाइटेनियम कार्बाइड {{0} आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, डब्ल्यूसी {{1} आधारित अल्ट्राफाइन {{2} दानेदार सीमेंट कार्बाइड, हीरा और एचएसएस; तापीय चालकता के अवरोही क्रम में: PCD, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, WC {{3} आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड {{4} आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, HSS, Si3N4 {{9} आधारित सिरेमिक, और Al2O3 - आधारित सिरेमिक; थर्मल विस्तार के गुणांक के अवरोही क्रम में: HSS, WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, Al2O3-आधारित सिरेमिक, PCBN, Si3N4-आधारित सिरेमिक, और PCD; और थर्मल शॉक प्रतिरोध के घटते क्रम में: HSS, WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, Si3N4-आधारित सिरेमिक, क्यूबिक बोरान नाइट्राइड, PCD, टाइटेनियम कार्बाइड-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, और Al2O3-आधारित सिरेमिक।
उपकरण सामग्री और वर्कपीस के बीच रासायनिक गुण मिलान।
रासायनिक गुणों में शामिल है कि उपकरण और वर्कपीस में रासायनिक समानता है या नहीं, रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरने की क्षमता और प्रसार और विघटन जैसी घटनाएं शामिल हैं। यदि ये घटनाएं घटित होती हैं, तो यह उपकरण और सामग्री के बीच बेमेल होने का संकेत देती है।
विभिन्न उपकरण सामग्रियों को स्टील के साथ उनके एंटी-आसंजन तापमान के अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, सिरेमिक, सीमेंटेड कार्बाइड और एचएसएस; उनके ऑक्सीकरण प्रतिरोध तापमान के घटते क्रम में: सिरेमिक, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, सीमेंटेड कार्बाइड, हीरा और एचएसएस; स्टील में प्रसार तीव्रता के घटते क्रम में: हीरा, Si3N4-आधारित सिरेमिक, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, और Al2O3-आधारित सिरेमिक; और टाइटेनियम की प्रसार तीव्रता के घटते क्रम में: Al2O3-आधारित सिरेमिक, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड, SiC, Si3N4, और हीरा।