Lathe Cutting Tool Master Notes: Geometry, Angles, Materials
ITI Fitter Lathe Cutting Tool Master Notes in Hindi:
Geometry, Angles, Materials & Types Guide
(लेथ कटिंग टूल: ज्यामिति, कोण, सामग्री और प्रकार – संपूर्ण मार्गदर्शिका)
फिटर कार्यशाला (Fitter Workshop) और लेथ मशीन संचालन में घूमते हुए जॉब से धातु को चिप्स के रूप में काटने के लिए प्रयुक्त होने वाले मुख्य कर्तन औजार को Lathe Cutting Tool (लेथ कटिंग टूल / सिंगल पॉइंट कटिंग टूल) कहा जाता है। ITI Fitter 1st & 2nd Year Trade Theory के अंतर्गत मेटल कटing और टूल जियोमेट्री का यह सबसे महत्वपूर्ण अध्याय है।
इस विस्तृत मास्टर चैप्टर में हम लेथ कटिंग टूल की ज्यामिति (Tool Geometry), विभिन्न कटिंग कोणों (Rake, Clearance & Wedge angles), टूल निर्माण सामग्री (HSS, Carbide), तथा इसके प्रमुख प्रकारों (Turning, Facing, Threading tools) का विस्तार से अध्ययन करेंगे।
1. Introduction and Working Principle (परिचय और कार्य सिद्धांत)
लेथ मशीन पर सामान्यतः Single Point Cutting Tool (सिंगल पॉइंट कटिंग टूल) का उपयोग किया जाता है, जिसमें केवल एक मुख्य कटिंग एज (Cutting edge) होती है। टूल की सफलता और दक्षता इस बात पर निर्भर करती है कि उसके कटिंग एजेस पर कौन से कोण (Angles) दिए गए हैं ताकि घर्षण कम से कम हो और धातु आसानी से कटे।
Core Tool Angle Relationship Formula
Ensures proper chip flow, strength of cutting edge, and minimum friction against the workpiece!
2. Major Tool Angles and Geometry (प्रमुख टूल कोण और ज्यामिति)
1. Rake Angle (रेक कोण)
यह चिप्स को बहने में मदद करता है और कटिंग फोर्स को कम करता है। यह पॉजिटिव, नेगेटिव या जीरो हो सकता है।
2. Clearance Angle (क्लीयरेंस कोण)
यह टूल के फ्लैंक को जॉब की घूर्णन सतह से रगड़ने से बचाता है (Friction prevention), जिससे टूल की उम्र बढ़ती है।
3. Wedge / Lip Angle (वेज कोण)
यह टूल की कटिंग एज को मजबूती देता है। कठोर धातुओं के लिए यह कोण अधिक और नरम धातुओं के लिए कम रखा जाता है।
4. Side Relief & Approach Angles
टूल के प्रवेश और निकास को सुगम बनाने के लिए सहायक कोण जो साइड फ्रिक्शन को नियंत्रित करते हैं।
3. Detailed Tool Materials Comparison Table (टूल सामग्री तुलना तालिका)
| Tool Material (टूल सामग्री) | Key Characteristics (मुख्य विशेषता) | Primary Application (मुख्य उपयोग) |
|---|---|---|
| High Speed Steel (HSS) | आसानी से ग्राइंड किया जा सकता है, लागत में कम, रेड हार्डनेस मध्यम। | सामान्य कार्यशाला कार्य, कम और मध्यम गति की मशीनिंग। |
| Tungsten Carbide | अत्यधिक कठोर (High hardness), उच्च तापमान पर भी तेज धार बनाए रखता है। | मास प्रोडक्शन, हाई-स्पीड टर्निंग और कास्ट आयरन/स्टील कटिंग। |
| Ceramics / Cermets | उत्कृष्ट हीट रेसिस्टेंस, रासायनिक रूप से निष्क्रिय। | हार्डेंड स्टील्स और सुपर-अॅलॉयज की अल्ट्रा-हाई स्पीड फिनिशिंग। |
एक सिंगल पॉइंट कटिंग टूल में रेक एंगल (Rake Angle), क्लीयरेंस एंगल (Clearance Angle) और वेज एंगल (Wedge Angle) का योग कुल कितने डिग्री होता है?
Answer: 90° (नब्बे डिग्री)
4. Major Types of Lathe Cutting Tools (लेथ कटिंग टूल के प्रमुख प्रकार)
- Turning Tool: जॉब के बाहरी व्यास को सीधा और समान मोटाई में काटने के लिए (Rough and Finish turning)।
- Facing Tool: जॉब के दोनों सिरों को समतल करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- Parting Off Tool: टर्निंग पूरी होने के बाद जॉब को मुख्य रॉड से अलग (Cut-off) करने के लिए।
- Threading Tool: V-threads या square threads काटने के लिए सटीक प्रोफाइल वाला टूल।
- Boring Tool: पहले से ड्रिल किए गए होल के अंदरूनी व्यास को बढ़ाने और फिनिश करने के लिए।
5. Right-Hand vs. Left-Hand Cutting Tools
| Tool Type (प्रकार) | Feed Direction (फीड दिशा) | Description (विवरण) |
|---|---|---|
| Right-Hand Tool (RHT) | टेलस्टॉक से हेडस्टॉक की ओर ($\rightarrow$) | यह सामान्य टर्निंग के लिए दाईं से बाईं ओर चलता है (Most common). |
| Left-Hand Tool (LHT) | हेडस्टॉक से टेलस्टॉक की ओर ($\leftarrow$) | यह बाईं से दाईं ओर फीड होता है, विशेष शोल्डर टर्निंग के लिए। |
6. ITI Exam ke liye Important Points (परीक्षा के लिए मुख्य बिंदु)
- Tool Classification: Lathe cutting tools are primarily classified as single-point cutting tools.
- Angle Sum Rule: The sum of rake angle, wedge angle, and clearance angle always equals 90 degrees in tool geometry.
- HSS Composition: Standard HSS tool bits contain tungsten, chromium, vanadium, and carbon, providing good red hardness.
- Center Height Rule: The cutting edge of the lathe tool must be set precisely at the center height of the lathe spindle axis.
- Carbide Advantage: Tungsten carbide tools permit much higher cutting speeds and feeds compared to standard HSS tools.
7. Conclusion (निष्कर्ष)
Lathe Cutting Tools फिटर ट्रेड और मशीनिंग प्रक्रिया का सबसे सूक्ष्म और महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। ITI Fitter के छात्रों को टूल जियोमेट्री, कोणों के संबंधों, HSS व कार्बाइड सामग्रियों, तथा विभिन्न कटिंग ऑपरेशंस की संपूर्ण तकनीकी जानकारी होनी चाहिए।