2025年的前2个CNC转弯材料：提高精度和斜线成本

作为制造业中的全能参与者，CNC转弯可以轻松处理铝和铜等金属，以及塑料和木材等材料，甚至是处理超精度复杂零件。

但是不要认为仅选择材料就足够了。选择合适的人可以节省时间和金钱，而选择错误的人可能会直接影响处理效率。

今天，我们将带您了解CNC转弯中常用的材料特性，以及如何选择材料并帮助您找到最合适的材料。

CNC Turning Working Process

CNC转动的基本定义是什么？

CNC转弯属于减法加工技术，这只是意味着通过连续切割实心材料并逐层去除多余的零件来切割零件，直到获得目标形状。

在处理过程中有一个特殊现象CNC转弯中心或车床本身是固定且固定的，而夹紧的原材料则以高速旋转。在这一点上，尖锐的单点工具将沿X和Z方向同步移动，从而准确切割旋转材料。

整个过程的核心在于计算机程序，该程序像命令中心一样，可以实时控制工具的移动轨迹，速度和馈电率。这种自动化操作不仅确保精度为±0.01毫米，而且还确保使复杂CNC转弯零件的大规模生产。

CNC转动编程如何执行？

CNC转动编程实际上是为机床编写专门的操作指南。整个过程可以分为三个关键操作：绘图，编程和调整细节。

首先，我们的工程师是指CNC转动绘图PDF文件，并使用CAD软件绘制该零件的三维模型。

然后，CAM软件接管了警棍，将此设计图转换为机床可以理解的CNC转动程序也就是说，一个包含指令的G代码，例如工具路径，速度和进料速度。

最后，该程序被输入到CNC车床中，并且机床将严格遵循代码说明以旋转材料，移动工具，然后一一切断精确的零件。

这里的核心是转弯计划的灵活性。例如，在处理相同的轴时，该程序在使用铝合金时会提高快速，准确切割的速度，并在更换为不锈钢以防止工具过热时自动降低速度。这种能够随时调整参数的能力不仅可以确保零件的准确性（误差小于头发的1/5），而且还可以延长工具的寿命。从螺钉到发动机曲轴，几乎所有旋转对称的金属零件都需要此精确的命令。

CNC turning programming

CNC转弯通常使用哪些材料？

CNC转动可以准确地塑造各种原材料。选择合适的材料不仅与成品质量有关，而且还直接影响处理效率和成本。我们将通用材料分为两类：金属和非金属，以帮助您快速锁定最佳选择。

金属材料：CNC转弯的主要力量

1.铝合金

特征：密度仅为钢的1/3，天然氧化物膜提供防锈，并且导热率很高（约200 w/m·K）。
优点：低切割阻力，适合高速处理（速度可以达到3000 rpm）和较长的工具寿命。

处理建议：
使用钻石涂层工具来防止铝芯片粘在工具上。
建议切割参数：进料速率0.2-0.5 mm/rev。

2.不锈钢304

组成特征：18％铬 + 8％镍奥氏体结构，硬度HRB 85-95。
处理困难：切割过程中易于生产工作硬化，工具易于磨损。

解决方案：
使用含钴的高速钢或CBN（立方硼化硼）工具。
迫使冷却液供应和控制低于60°C的温度。

3.锌合金

过程特征：熔点仅为419°C，适用于铸造，表面可以被电镀。
经济优势：材料成本比铝合金低30％，适合批量生产。

4. -titanium合金（例如TC4）

性能参数：强度与重量的比率是钢的两倍，抗温度的比率可以达到600°C。
处理挑战：低导热率（7W/m·K），切热很容易积聚。

专业技能：
使用低速（200-400 rpm） +高饲料策略。
使用高压内部冷却工具，建议切割流体压力为≥10MPa。

5.布拉斯（H59-H96系列）

作品影响：锌含量从40％到60％不等，并且锌含量是降低，，，，硬度较低。
自润滑特性：没有冷却液要求在切割和表面粗糙度是 RA0.8μm。

非金属材料处理的要点

材料类型	推荐切割工具	速度范围	典型的应用程序方案	防范措施
ABS塑料	高速钢端磨机。	1500-2500 rpm	电气外壳，玩具齿轮。	防止过热和变形。
POM（SAI钢）	碳化物转弯工具。	800-1200 rpm	轴承和滑动组件。	控制切割深度≤2mm。
硬木（橡木）	钻石雕刻刀。	2000-4000 rpm	家具雕刻，乐器头。	定期清洁木屑。
碳纤维复合材料	PCD切割工具。	500-800 rpm	无人驾驶臂，赛车底盘。	特殊的抗分层固定装置。

材料选择指南：

1.确定的核心要求

如果这力量有高，钛合金是首选超过不锈钢最后，，，，考虑了碳钢。

在申请在哪里费用很重要，锌合金是最大的负担得起，，，，然后来铝合金，和黄铜相对昂贵。它必须是记得那时裸露到特殊环境，一有 “开处方合适的药”：316L不锈钢有到被考虑在海水环境和含量合金有到是选择直接地用于高温环境。

2。预防措施加工

当心尽管加工钛合金在一个标准车床，并确保主轴功率是5kW或更多。什么时候设计产品那是由碳纤维，您需要准备特别切割机像钻石一样硬预先。这车间设备就像这运动员的设备，他们需要要匹配如到创造最佳效果。

3.表面处理和组装

铝合金最适合阳极氧化处理，而电解抛光通常用于不锈钢。对于需要精确组件的组件，建议使用摩擦系数低的POM塑料。

Metal materials used in CNC turning

哪些行业使用CNC转动？

CNC转向技术在许多领域都起着重要的作用，因为其高精度和良好的效率。这种处理方法就像由数字说明指导的精确凿子。它可以在群众生产中保持稳定的质量，满足个性化的定制需求。以下是不同行业中CNC转动服务的典型应用程序方案：

1. Automobile制造

从变速箱齿轮到悬架链接，超过60％的汽车上的金属零件不能与转弯分开。无论是家用汽车还是重型卡车，需要承受高强度和高频移动的零件通常会使用CNC转动以确保尺寸的准确性和耐用性。

2.机械系统

在各种类型的机械设备中，“关节”零件（例如轴芯和轴承套筒）基本上是CNC转动零件。它们就像机械系统中的螺钉和螺母一样，必须准确地连接各种零件并确保平稳的功率传输。常见的转弯部件还包括关键变速箱零件，例如活塞杆和耦合，这些广泛用于引擎，生产线和其他场景。

3.Medical设备

医疗领域对转弯零件的精度有最严格的要求，例如骨科植入物和手术仪器，通常需要在头发水平上处理精度。作为具有ISO医疗认证的专业制造商，JS特别擅长处理生物相容性材料，以确保每个医疗转弯的部分都是安全可靠的。

4.大型空间

飞机发动机刀片，起落架连接器和其他“空气救生线”通常由精确转动由高强度的钛合金制成。这样的部分不仅必须像羽毛一样轻，而且像岩石一样坚硬，并且必须严格遵守航空场中的特殊过程标准。

5.电子自动化

在机器人和工业控制设备中，通过微型转动完成了许多隐藏在金属套管中的精确传感器和变速箱齿轮。尽管这些零件的大小很小，但精度要求根本不明确，通常需要微米级的维度控制。

尽管转弯过程广泛适用，但不同的行业对材料，精度和认证有特殊要求。建议在验证之前与我们详细介绍特定需求，尤其是在医疗和航空等特殊领域我们都有资格认证和过程经验。

The automotive manufacturing industry uses CNC turning

如何确定材料选择的关键因素？

在CNC转动服务中，材料选择需要对以下三个因素进行系统分析：

1.绩效匹配是基础

材料选择必须首先匹配零件的实际使用方案。必须阐明三个关键参数：构成的机械压力，工作温度范围和接触的介质类型。

例如，液压阀体需要承受高压冲击，通常会选择不锈钢或合金钢。医疗植入物必须使用与人兼容的材料，例如医疗钛合金。有一个典型的情况：使用后，航空紧固件经常破裂，因为不考虑材料的疲劳强度，并且最终通过切换到Inconel 718合金解决了问题。

2.必须验证处理可行性

不同材料的处理难度直接影响生产效率和成本。易于切割的材料（例如铝合金和黄铜）可以快速处理高精度表面，并且适合精密零件。难以加工的材料，例如钛合金和高温合金需要匹配的特殊工具和冷却剂，并且需要机床才能具有特定的功能。

例如，在处理钛合金时，有必要确认机床是否可以保持恒定的切割速度，并且主轴功率不少于5kW。这就像上坡需要足够的马力，否则很容易在中途停滞。

3.必须准确计算合理的成本

在确保绩效的前提下，有必要平衡材料成本和处理成本。对于批量生产，可以优先考虑经济材料，例如锌合金和低碳钢，以通过规模经济降低成本。小批精密零件需要总体考虑。例如，尽管预先硬化的钢的单位价格较高，但它可以节省热处理过程，并且更具成本效益。

在我们上个月与延性铁交换后，我们与上个月合作的汽车零件企业项目中，材料成本增加了15％，但由于刀具损失减少了40％，总成本下降了8％。

CNC转动中使用的主要工具材料是什么？

对于车床切割工具，只有正确的材料才能切出漂亮的零件。主流工具材料有四个主要类别，每种材料都具有自己的优势：

1.高速钢（HSS）

材料公式：包含钨，钼，铬和其他元素，这是金属行业中多功能的材料。
优点：良好的韧性，价格合理，适合间歇性切割条件。
经典方案：普通钢零件的粗糙处理，建议的速度≤30m/min。

2. Cobalt合金（例如M42）

耐热特性：包含8％的钴元素，高温硬度比普通高速钢高20％。
适用的方案：连续切割不锈钢和耐热合金，切割温度可以达到600℃。

3.碳化物（硬合金）

性能参数：HRA90的硬度，耐磨性是高速钢的5倍。
实际性能：处理铸铁时，切割速度可以达到200m/min。
涂层升级：tialn涂层可以将工具寿命延长3次。

4.金属陶瓷

材料结构：陶瓷基质 +金属键合阶段，就像穿着热搭配西装一样。
特殊优势：切割钛合金时，表面粗糙度可以达到RA0.4μm。
使用限制：它相对易碎，不适合间歇切割。

物质选择决策参考表

加工材料	更喜欢	替代解决方案	谨慎使用类型
低碳钢	涂层碳化物。	高速钢。	Cermet。
不锈钢	基于钴的硬合金。	Cermet。	普通的高速钢。
钛合金	钻石涂层工具。	Cermet。	未涂层的硬合金。
铝合金	PCD切割工具。	超铁颗粒硬合金。	高速钢。

例如，与硬合金相比，使用CBN（Cubic Boron）切割工具处理汽车制动盘（使用CBN（Cubic Boron）切割工具时，使用CBN（灰色铸铁HT250）可以提高效率5倍。在完善医疗钛合金骨指甲时，氮化硅陶瓷切割工具可以达到镜子效应。
关键是要记住：没有通用工具，只有最适合当前工作条件的选择。

根据材料处理，CNC如何挑战？

1.旷日持久的工具生命之战

虽然CNC转动工具很小，他们的责任很大。刀片的磨损直接影响处理质量。在实际操作中，只有工具的前边缘才真正参与切割。

当遇到高辅助材料或不当切割参数（例如太快的进料速度和太大的切割深度）时，刀片将过早老化。有一个加工厂在切割耐热合金时没有及时调整参数，从而导致工具寿命从传统的8小时降至不到1小时。

2.材料的个性

不同材料的加工特性差异很大。铝很容易处理，就像一个听话的学生一样，黄铜就像是一位经验丰富的工匠，具有自润滑性，不锈钢需要特殊治疗。尤其是在遇到新的复合材料时，建议首先进行试验处理验证，这就像在推出新药物之前的临床试验，这可以有效地避免在批量生产期间出现意外情况。

3.准确控制

即使使用自动设备，精度保证仍然需要在多个链接中进行合作。编程阶段中的数值误差可能会被大量放大，并反映在成品中。JS通常使用设计决定质量的概念，需要从CAD建模阶段进行精确控制，并通过仿真软件预测可能的维偏差。

4.设备容量限制

CNC车床不是通用工具，它们的处理能力受物理结构的限制。当面对棱柱形零件或不规则表面时，车床通常需要使用其他过程（例如铣削）来完成。例如，在处理六角螺母的平面结构时，很难通过简单的转动过程在边缘线上达到右角精度要求。

CNC转弯材料的未来发展趋势是什么？

趋势1：复合材料的快速开发

碳纤维金属材料：这种高性能复合材料正在迅速取代传统的单材料。它不仅比常规铝合金轻五个，而且强度指标也增加了40％。它已经成功应用于精确零件，例如无人机可移动关节。

新的基于陶瓷的合金：在高温工作条件领域，它可以稳定地承受1100°的高温环境。在与某个航空航天企业的合作项目中，我们的公司用它来制造火箭喷嘴，并且处理周期缩短了将近三分之一。 JS技术人员报告说，现在可以连续处理最初因材料软化而中断的冷却过程。

这种类型的材料需要切换到CNC转弯和铣削中心的CNC转弯和铣削模式。首先，用钻石工具完成了主要轮廓转盘，然后更换碳化物工具以铣削连接凹槽结构。我们通过优化工具路径并与自动刀具更换系统合作，成功地将单件处理时间压缩了20％。

趋势2：智能材料进入实用阶段

目前，智能材料正在从实验室转移到生产研讨会。内存合金的医疗应用是非常有代表性的。通过转动形成的血管支架可以在接触人体温度后自动扩展其形状。此功能将植入操作时间减少到传统方法的50％。

自我修复材料领域也有突破。嵌入在新铝合金中的微修复胶囊转弯后可以自动修复表面微受损。精确仪器制造商采用了此材料后，关键运动部件的使用寿命延长了30％。

处理此类智能材料需要特殊过程。现代CNC转弯和铣削中心已经实现了功能层和结构层的同步处理。例如，在处理内存合金时，它不仅可以确保零件的形状准确性，而且可以通过温度控制保留材料的内存特性。

趋势3：环保材料被迫进入市场

环境压力	替代解决方案	处理挑战
领导免费要求	硅青铜取代了铅黄铜。	切割速度需要降低10％-15％。
碳中立目标	再生铝合金。	前处理以去除杂质颗粒。
生物降解需求	医用镁合金。	用于抗氧化转弯的氮保护。

一家新的能源车公司接近我们，并要求处理电动机套管。JS使用回收铝为了制造并完成了转动内部空腔并在转弯和铣削中心铣削散热牙的复合处理，将成本降低了12％，碳排放量减少了25％。

概括

CNC转弯的材料选择需要平衡性能，成本和过程可行性。实际上，如果CNC转动缺少合适的材料，则整个部分的性能将受到损害。

原因JS的转弯服务由医疗和航空航天公司的目标是基于两个支柱：一个是一堆硬核认证，例如ISO13485和AS9100，另一个是车间中的超高精度设备。

其他人在处理钛合金时会害怕损坏工具。我们可以使用五轴连接设备使用20MPA高压冷却系统，以对TC4钛合金骨指甲产生镜子效应。我们可以理解材料属性，并将它们与特定的应用程序相结合，以最大程度地提高CNC加工的优势。

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