為您的應(yīng)用選擇金屬時(shí)，有無(wú)數(shù)的選擇，每種選擇都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。材料強(qiáng)度、延展性、韌性、抗疲勞性、硬度和導(dǎo)電性是選擇CNC加工金屬時(shí)必須考慮的關(guān)鍵特性。根據(jù)不同的金屬，由于其獨(dú)特的性能，您的加工方法和成本可能會(huì)有很大差異。下面我們將介紹常用金屬的一些基本特征，并討論數(shù)控加工時(shí)應(yīng)做出的選擇。

鋁

鋁因其低密度（重量）和有吸引力的材料特性（包括高強(qiáng)度、高延展性和高耐腐蝕性）而成為最常用的金屬之一。鋁也易于加工，具體取決于材料所采用的熱處理。

由于其多功能性，鋁沒(méi)有包羅萬(wàn)象的典型用途——幾乎每個(gè)行業(yè)都將其用于一系列應(yīng)用。為了給您提供一些背景信息，以下是一些常見(jiàn)的特定行業(yè)示例：

汽車(chē)：由于強(qiáng)度重量比高，在汽車(chē)工業(yè)中大量用于框架、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他零部件。

消費(fèi)品：用作自行車(chē)低成本車(chē)架的材料，作為高重量/低成本鋼材和低重量/高成本碳纖維之間的折衷方案。

建筑：當(dāng)重量和耐腐蝕性對(duì)應(yīng)用至關(guān)重要時(shí)，用于門(mén)窗等建筑部件。

航空航天：由于其高強(qiáng)度重量比，廣泛用于框架、機(jī)翼、結(jié)構(gòu)、油箱和機(jī)身。

鋼

由于其相對(duì)較低的成本和有用的材料特性，鋼也是最常用的材料之一。有多種鋼可供選擇，這些鋼使用不同的合金元素制成，以獲得一系列材料性能。三種最常見(jiàn)的鋼類(lèi)型是不銹鋼、碳鋼和低碳鋼：

不銹鋼：由于鉻和鎳含量增加而具有高強(qiáng)度和高耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于所有行業(yè)。不銹鋼還具有高成形性和機(jī)械加工性，用于從器皿到器具的各種消費(fèi)品。

碳鋼：這些鋼的特點(diǎn)是碳含量高，這使得鋼比其他鋼更硬、更強(qiáng)。然而，這種高強(qiáng)度是一種權(quán)衡，因?yàn)檩^高的碳含量會(huì)降低材料的延展性，并使其比不銹鋼更脆。碳鋼也比低碳鋼更昂貴且更難加工。高碳鋼通常用于制造高質(zhì)量刀具，因?yàn)槠鋸?qiáng)度可實(shí)現(xiàn)非常高的刀刃保持力。

低碳/低碳鋼：這些鋼是最常見(jiàn)的鋼形式，因?yàn)槌杀镜偷珡?qiáng)度高，使其成為許多應(yīng)用中使用的通用材料。

銅和黃銅

與鋼和鋁不同，銅由于強(qiáng)度低、延展性高，通常不用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用?；旧希~是一種“柔軟而柔軟”的金屬，但其強(qiáng)度的不足卻以高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性來(lái)彌補(bǔ)——它通常用于電線和電纜。

當(dāng)銅與鋅混合時(shí)，所得合金是黃銅。黃銅不僅保留了銅的大部分導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，而且還可以與其他元素形成合金，以實(shí)現(xiàn)更高的強(qiáng)度、更高的耐腐蝕性和更低的摩擦。黃銅的常見(jiàn)用途是鎖、齒輪、軸承、套筒和管道裝置。黃銅還用于裝飾物品，因?yàn)樗哂虚W亮的金色表面以及高可成型性和可加工性，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的細(xì)節(jié)。

鈦

鈦是金屬界的頂級(jí)材料之一。鈦具有高度耐腐蝕性，并且具有令人難以置信的強(qiáng)度重量比。鈦的強(qiáng)度與鋼相當(dāng)，但重量卻輕得多，在相同重量下，其強(qiáng)度大約比鋁強(qiáng)50-60%。鈦金屬的加工需要特別的努力，盡管它不像某些形式的鋼那么堅(jiān)硬。鈦也更難制造，因?yàn)樗诩訜釙r(shí)很容易被氧氣、氮?dú)夂蜌錃馕廴?，這種情況稱為脆化，會(huì)嚴(yán)重?fù)p害材料結(jié)構(gòu)的完整性。

由于其高強(qiáng)度重量比，鈦因其高耐腐蝕性而廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)的結(jié)構(gòu)件和海洋工業(yè)。那么，為什么不使用鈦來(lái)代替一切呢？由于與生產(chǎn)成品材料相關(guān)的原材料和制造成本較高，鈦價(jià)格昂貴。這使得大多數(shù)大批量應(yīng)用的成本過(guò)高。

無(wú)論您使用哪種金屬，加工速率（也稱為進(jìn)給和速度）最終控制您的材料去除率。例如，對(duì)于鋁，其高機(jī)械加工性意味著您可以一次去除大量材料。但是，鋁的熔點(diǎn)較低，這意味著您必須控制加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，否則材料最終會(huì)粘在工具上。根據(jù)鋁的等級(jí)，您的最大進(jìn)給量和速度會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)椴煌牡燃?jí)和熱處理的范圍可以從“粘性”材料到極硬的材料。

由于各種類(lèi)型的金屬具有廣泛的切削加工性，因此應(yīng)根據(jù)您的應(yīng)用使用不同的切削刀具形狀和不同的切削刀具材料。例如，如果材料需要大量排屑（或排屑），則應(yīng)增加或減少刀具鉆頭中的凹槽數(shù)量以優(yōu)化工藝。如果保持刀具鋒利的刀刃至關(guān)重要，您可以使用硬質(zhì)合金刀具而不是高速鋼刀具，將硬度置于韌性之上。

工具材料并不是唯一的考慮因素。工具可以具有多種表面處理，例如氮化鋁鈦或氮化鋯涂層，以幫助改善切割時(shí)的摩擦和熱量管理。更復(fù)雜的是，螺旋角也很關(guān)鍵——改變這個(gè)角度會(huì)直接影響加工過(guò)程中的熱量積聚，從而影響您的最佳進(jìn)給和速度以及最終的表面光潔度。