Memilih material perkakas yang tepat berdasarkan jenis pemesinan dan material benda kerja, memastikan kesesuaian antara perkakas dan material benda kerja, merupakan pengetahuan umum dalam industri permesinan. Namun, kondisi pasti yang diperlukan untuk pencocokan ini tidak dipahami secara universal. Di bawah ini, kita akan membahas bagaimana perkakas dan material benda kerja mencapai kesesuaian dalam hal sifat mekanik, fisik, dan kimia.
Mencocokkan Sifat Mekanik Alat dan Bahan Benda Kerja
Sifat mekanik terutama melibatkan perancangan parameter seperti kekuatan, ketangguhan, dan kekerasan untuk pahat dan benda kerja. Berbagai material perkakas disusun berdasarkan urutan kekuatan lenturnya: baja berkecepatan tinggi, karbida disemen, perkakas keramik, intan, dan perkakas kubik boron nitrida; dalam urutan ketangguhan: baja-kecepatan tinggi, karbida disemen, boron nitrida kubik, berlian, dan peralatan keramik; dan dalam urutan kekerasan: perkakas intan, perkakas boron nitrida kubik, perkakas keramik, karbida disemen, dan-baja berkecepatan tinggi.
Perbedaan sifat mekanik memungkinkan perkakas beradaptasi dengan kebutuhan pemesinan berbagai material benda kerja. Kekerasan alat pemotong harus lebih tinggi dari kekerasan benda kerja yang dikerjakannya. Oleh karena itu,-bahan benda kerja dengan kekerasan tinggi memerlukan alat pemotong dengan kekerasan yang lebih tinggi lagi. Secara umum, semakin tinggi kekerasan material alat pemotong, semakin baik ketahanan ausnya, namun kekuatan dan ketangguhan akan terpengaruh. Perkakas dengan-kekerasan tinggi,-ketahanan aus-tinggi umumnya digunakan untuk pengerjaan kasar, sedangkan perkakas dengan kekerasan sedikit lebih rendah umumnya digunakan untuk penyelesaian akhir.
Selain itu, alat pemotong dengan sifat mekanik-suhu tinggi yang sangat baik adalah pilihan yang sangat baik untuk pemotongan-kecepatan tinggi. Misalnya, alat pemotong keramik memiliki keunggulan di atas dan dapat memotong dengan kecepatan sangat tinggi. Kecepatan potong yang diizinkan bisa 2 hingga 10 kali lebih tinggi dibandingkan dengan alat pemotong karbida.
Mencocokkan Sifat Fisik Bahan Alat Pemotong dan Benda Kerja Sifat fisik yang dimaksud di sini terutama mencakup parameter seperti konduktivitas termal bahan, titik leleh, dan koefisien muai panas. Konduktivitas termal alat pemotong harus sesuai dengan konduktivitas termal benda kerja. Saat mengerjakan benda kerja dengan konduktivitas termal yang buruk, alat pemotong dengan konduktivitas termal yang tinggi harus digunakan untuk menghilangkan panas pemotongan secara tepat waktu dan menjaga keakuratan dimensi pahat dan benda kerja.
Berbagai bahan alat pemotong disusun dalam urutan ketahanan panas: boron nitrida kubik, keramik, karbida semen berbasis titanium karbida-, karbida semen berbutir ultrahalus-berbasis WC, intan, dan HSS; dalam urutan konduktivitas termal: PCD, boron nitrida kubik, karbida semen berbahan dasar WC-, karbida semen berbahan dasar titanium karbida-, keramik berbahan dasar HSS, Si3N4-, dan keramik berbahan dasar Al2O3-; dalam urutan koefisien muai panas: karbida semen berbahan dasar HSS, WC-, karbida semen berbahan dasar titanium karbida-, keramik berbahan dasar Al2O3, PCBN, keramik berbahan dasar Si3N4, dan PCD; dan dalam urutan ketahanan guncangan termal: HSS, semen karbida berbahan dasar WC, keramik berbahan dasar Si3N4, boron nitrida kubik, PCD, karbida semen berbahan dasar titanium karbida, dan keramik berbahan dasar Al2O3.
Kecocokan sifat kimia antara bahan perkakas dan benda kerja.
Sifat kimia mencakup apakah perkakas dan benda kerja memiliki afinitas kimia, kemampuan untuk menjalani reaksi kimia, dan fenomena seperti difusi dan pelarutan. Jika fenomena tersebut terjadi, menandakan adanya ketidaksesuaian antara alat dan material.
Berbagai material perkakas disusun dalam urutan menurun berdasarkan suhu anti-adhesinya dengan baja: kubik boron nitrida, keramik, semen karbida, dan HSS; dalam urutan suhu ketahanan oksidasinya: keramik, boron nitrida kubik, karbida semen, intan, dan HSS; dalam urutan intensitas difusi ke baja: intan, keramik berbahan dasar Si3N4, boron nitrida kubik, dan keramik berbahan dasar Al2O3; dan dalam urutan intensitas difusi ke titanium: keramik berbahan dasar Al2O3, kubik boron nitrida, SiC, Si3N4, dan intan.