Töötlemise tüübist ja tooriku materjalist lähtuvalt õige tööriistamaterjali valimine, tööriista ja tooriku materjalide sobivuse tagamine on töötlustööstuses üldteada. Selle sobitamise täpseid tingimusi ei mõisteta siiski üldiselt. Allpool käsitleme seda, kuidas tööriista ja tooriku materjalid saavutavad mehaaniliste, füüsikaliste ja keemiliste omaduste vastavuse.
Tööriista ja tooriku materjalide mehaaniliste omaduste sobitamine
Mehaanilised omadused hõlmavad peamiselt selliste parameetrite kujundamist nagu tugevus, sitkus ja kõvadus nii tööriista kui ka tooriku jaoks. Erinevad tööriistamaterjalid on paigutatud paindetugevuse kahanevas järjekorras: kiirteras, tsementeeritud karbiid, keraamilised tööriistad, teemant- ja kuupboornitriidtööriistad; kahanevas sitkuse järjekorras: kiirteras-, tsementeeritud karbiid, kuupboornitriid, teemant ja keraamilised tööriistad; ja kahanevas kõvaduse järjekorras: teemanttööriistad, kuupboornitriidtööriistad, keraamilised tööriistad, tsementeeritud karbiid ja kiirteras-.
Mehaaniliste omaduste erinevused võimaldavad tööriistadel kohanduda erinevate tooriku materjalide töötlemise vajadustega. Lõikeriista kõvadus peab olema kõrgem kui töödeldava detaili kõvadus. Seetõttu vajavad suure-kõvadusega tooriku materjalid veelgi suurema kõvadusega lõiketööriistu. Üldiselt, mida kõrgem on lõikeriista materjali kõvadus, seda parem on selle kulumiskindlus, kuid see mõjutab tugevust ja sitkust. Kõrge-kõvadusega ja kulumiskindlaid{7}}tööriistu kasutatakse tavaliselt karestamise jaoks, veidi madalama kõvadusega tööriistu aga viimistlemiseks.
Lisaks on suurepäraste kõrgete temperatuuride{0}}mehaaniliste omadustega lõikeriistad suurepärased valikud-kiire lõikamiseks. Näiteks keraamilistel lõikeriistadel on ülalmainitud eelised ja need võivad lõigata väga suurel kiirusel. Nende lubatud lõikekiirused võivad olla 2–10 korda suuremad kui karbiidist lõikeriistadel.
Lõikeriista materjali ja tooriku füüsikaliste omaduste sobitamine Siin viidatud füüsikalised omadused hõlmavad peamiselt selliseid parameetreid nagu materjali soojusjuhtivus, sulamistemperatuur ja soojuspaisumise koefitsient. Lõikeriista soojusjuhtivus peaks täiendama töödeldava detaili soojusjuhtivust. Halva soojusjuhtivusega toorikute töötlemisel tuleb kasutada kõrge soojusjuhtivusega lõikeriista, et õigeaegselt eraldada lõikesoojus ja säilitada nii tööriista kui ka tooriku mõõtmete täpsus.
Erinevad lõiketööriistade materjalid on paigutatud kuumuskindluse kahanevas järjekorras: kuupboornitriid, keraamika, titaankarbiid-põhine tsementkarbiid, WC-põhine ülipeene-teraline tsementkarbiid, teemant ja HSS; soojusjuhtivuse kahanevas järjekorras: PCD, kuubikboornitriid, WC-põhine tsementkarbiid, titaankarbiid-põhine tsementkarbiid, HSS, Si3N4-põhine keraamika ja Al2O3-põhine keraamika; soojuspaisumisteguri kahanevas järjekorras: HSS, WC-põhine tsementkarbiid, titaankarbiid-põhine tsementeeritud karbiid, Al2O3-põhine keraamika, PCBN, Si3N4-põhine keraamika ja PCD; ja soojuslöögikindluse kahanevas järjekorras: HSS, WC-põhine tsementeeritud karbiid, Si3N4-põhine keraamika, kuubiline boornitriid, PCD, titaankarbiidil põhinev tsementeeritud karbiid ja Al2O3-põhine keraamika.
Keemiliste omaduste sobitamine tööriista materjalide ja töödeldavate detailide vahel.
Keemilised omadused hõlmavad seda, kas tööriistal ja toorikul on keemiline afiinsus, võime läbida keemilisi reaktsioone ja selliseid nähtusi nagu difusioon ja lahustumine. Kui need nähtused ilmnevad, näitab see tööriista ja materjali mittevastavust.
Erinevad tööriistamaterjalid on paigutatud kahanevas järjekorras nende anti-adhesioonitemperatuuri terasega: kuubikboornitriid, keraamika, tsementeeritud karbiid ja HSS; nende oksüdatsioonikindluse temperatuuri kahanevas järjekorras: keraamika, kuubikboornitriid, tsementeeritud karbiid, teemant ja HSS; terasele difusiooni intensiivsuse kahanevas järjekorras: teemant-, Si3N4-põhine keraamika, kuubikboornitriid ja Al2O3-põhine keraamika; ja titaani difusiooni intensiivsuse kahanevas järjekorras: Al2O3-põhine keraamika, kuubikboornitriid, SiC, Si3N4 ja teemant.