一、金屬材料：最常見(jiàn)的加工對(duì)象，需重點(diǎn)關(guān)注硬度和切削力1. 鋼材（碳素鋼、合金鋼）特性：

硬度范圍廣（低碳鋼 HB100~ 高碳鋼 HB300+，淬火鋼可達(dá) HRC50 以上）；強(qiáng)度高，切削力大（尤其高碳鋼和合金鋼）；導(dǎo)熱性中等（約 40~60 W/(m?K)），切削時(shí)易產(chǎn)生高溫；韌性較高（低碳鋼＞高碳鋼），易出現(xiàn) “積屑瘤”（切削區(qū)溫度 300~500℃時(shí)）。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：低碳鋼可用高速鋼（HSS）刀具；中高碳鋼、合金鋼需用硬質(zhì)合金（如 WC-Co 合金）；淬火鋼必須用陶瓷或 CBN（立方氮化硼）刀具。切削參數(shù)：低碳鋼（軟鋼）：高轉(zhuǎn)速（S=1000~2000r/min）、中等進(jìn)給（F=0.1~0.3mm/r），避免低速導(dǎo)致粘刀；高碳鋼（硬鋼）：低轉(zhuǎn)速（S=500~1000r/min）、小進(jìn)給（F=0.05~0.15mm/r），減少刀具磨損；冷卻潤(rùn)滑：必須使用切削液（乳化液或極壓切削油），降低溫度以減少刀具磨損和工件硬化。常見(jiàn)問(wèn)題：高碳鋼加工后表面易產(chǎn)生 “白層”（過(guò)熱導(dǎo)致的硬化層），需控制切削速度和冷卻。2. 鋁合金（6061、7075 等）特性：

硬度低（HB60~150），強(qiáng)度中等（6061 抗拉強(qiáng)度約 310MPa，7075 可達(dá) 570MPa）；導(dǎo)熱性較好（約 120~200 W/(m?K)），切削熱易散發(fā)；塑性好，但易產(chǎn)生 “積屑瘤”（尤其低速加工時(shí)）；熔點(diǎn)低（約 660℃），高速切削時(shí)易粘刀。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：優(yōu)先用硬質(zhì)合金（如 WC-Co 合金，鋒利刃口），避免高速鋼（耐磨性不足）；表面要求高時(shí)用金剛石涂層刀具。切削參數(shù)：高速加工（S=3000~10000r/min），利用高轉(zhuǎn)速減少積屑瘤；中等進(jìn)給（F=0.1~0.4mm/r），7075 等度鋁合金進(jìn)給略低（避免刀具沖擊）。冷卻潤(rùn)滑：用煤油或鋁合金切削液（減少粘刀），微量潤(rùn)滑（MQL）效果更佳。常見(jiàn)問(wèn)題：薄壁件易因切削力變形，需用小切深（ap=0.5~2mm）和夾具輔助支撐。3. 銅及銅合金（紫銅、黃銅）特性：

紫銅（純銅）：軟（HB35~45）、塑性極高，切削時(shí)易 “粘刀” 和產(chǎn)生長(zhǎng)卷屑；黃銅（銅鋅合金）：硬度中等（HB80~120），切削性優(yōu)于紫銅，屑易斷裂。導(dǎo)熱性好（紫銅約 401 W/(m?K)，黃銅約 109~234 W/(m?K)），但紫銅散熱雖快卻因塑性高易粘刀。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：紫銅需用鋒利、大前角刀具（前角 15°~20°），避免卷屑堵塞；黃銅可用普通硬質(zhì)合金。切削參數(shù)：紫銅：高轉(zhuǎn)速（S=2000~6000r/min）、高進(jìn)給（F=0.2~0.5mm/r），強(qiáng)制斷屑；黃銅：中轉(zhuǎn)速（S=1000~3000r/min），進(jìn)給可略低（避免表面粗糙）。冷卻潤(rùn)滑：紫銅需充分冷卻（用乳化液），黃銅可干切（但潤(rùn)滑能提升表面質(zhì)量）。4. 鈦合金（TC4、TA2 等）特性：

度（抗拉強(qiáng)度 800~1100MPa）、低密度（約 4.5g/cm3），但硬度中等（HB300~400）；導(dǎo)熱性極差（約 6~17 W/(m?K)），切削熱集中在刀具刃口，易導(dǎo)致刀具過(guò)熱磨損；化學(xué)活性高，高溫下易與刀具材料（如 WC）反應(yīng)，產(chǎn)生粘結(jié)磨損。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：必須用硬質(zhì)合金（如含 TaC 或 NbC 的 WC-Co 合金）或金屬陶瓷，避免高速鋼（磨損極快）；精加工可用金剛石刀具。切削參數(shù)：低轉(zhuǎn)速（S=100~500r/min），避免高溫；中等進(jìn)給（F=0.1~0.2mm/r），減少刀具與工件的接觸時(shí)間。冷卻潤(rùn)滑：高壓大流量切削液（油基優(yōu)于水基），直接沖向切削區(qū)強(qiáng)制降溫。常見(jiàn)問(wèn)題：易產(chǎn)生 “讓刀”（因切削力大），需提高夾具剛性和刀具剛度。二、塑料（工程塑料為主）：需關(guān)注熔融特性和韌性1. ABS（丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯）特性：

硬度中等（邵氏 D 80~100），韌性好，易加工；熔點(diǎn)低（約 105~120℃），高速切削易發(fā)熱變形；切削時(shí)易產(chǎn)生毛刺，尤其在拐角處。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：高速鋼或硬質(zhì)合金（鋒利刃口，避免擠壓變形），刃口圓角 R0.1~0.3mm 減少毛刺。切削參數(shù)：中轉(zhuǎn)速（S=1000~3000r/min）、中等進(jìn)給（F=0.1~0.3mm/r），避免高速導(dǎo)致融化。冷卻：風(fēng)冷即可（水基切削液可能導(dǎo)致塑料吸水膨脹）。2. POM（聚甲醛，賽鋼）特性：

硬度高（邵氏 D 85~95），耐磨性好，類似金屬；剛性高但脆性大，切削時(shí)易產(chǎn)生崩邊（尤其薄壁處）；加工時(shí)會(huì)釋放微量甲醛氣體，需通風(fēng)。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：硬質(zhì)合金（耐磨），小前角（5°~10°）增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度。切削參數(shù)：中低轉(zhuǎn)速（S=800~2000r/min）、小進(jìn)給（F=0.05~0.2mm/r），減少崩邊。裝夾：用軟爪或吸盤(pán)，避免夾緊力過(guò)大導(dǎo)致工件開(kāi)裂。3. 尼龍（聚酰胺，PA）特性：

韌性極高，彈性大，切削時(shí)易 “回彈” 導(dǎo)致尺寸超差；吸濕性強(qiáng)（加工前需干燥），否則易變形；易粘刀，尤其低速加工時(shí)。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：鋒利的高速鋼或涂層硬質(zhì)合金（減少粘刀），增大后角（10°~15°）減少摩擦。切削參數(shù)：高轉(zhuǎn)速（S=2000~5000r/min）、高進(jìn)給（F=0.2~0.4mm/r），快速切斷材料避免回彈。三、復(fù)合材料（纖維增強(qiáng)材料）：重點(diǎn)關(guān)注耐磨性和分層風(fēng)險(xiǎn)1. 碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）特性：

強(qiáng)度高、重量輕，但碳纖維硬度極高（莫氏硬度 3~4），對(duì)刀具磨損極大；層間強(qiáng)度低，切削時(shí)易出現(xiàn) “分層”（尤其鉆孔和銑邊時(shí)）；導(dǎo)熱性差，切削熱集中在表面。

加工注意事項(xiàng)：

刀具選擇：金剛石涂層刀具或 PCD（聚晶金剛石）刀具，齒數(shù)少（2~3 齒）減少摩擦。切削參數(shù)：低進(jìn)給（F=0.02~0.1mm/r）、中轉(zhuǎn)速（S=3000~6000r/min），避免纖維撕裂。工藝優(yōu)化：鉆孔時(shí)用 “階梯鉆” 或 “帶導(dǎo)向的鉆頭”，銑邊時(shí)從內(nèi)層向外層切削，減少分層。四、材料特性與 CNC 加工的關(guān)聯(lián)材料特性對(duì) CNC 加工的影響應(yīng)對(duì)策略高硬度（如淬火鋼）刀具磨損快，易崩刃用高硬度刀具（陶瓷、CBN），降低進(jìn)給和轉(zhuǎn)速高韌性（如紫銅）粘刀、卷屑長(zhǎng)，表面粗糙鋒利刀具 + 高轉(zhuǎn)速，強(qiáng)制斷屑低導(dǎo)熱（如鈦合金）刀具過(guò)熱，壽命縮短高壓冷卻，減少切削時(shí)間（高進(jìn)給）低熔點(diǎn)（如鋁合金）粘刀、積屑瘤，表面質(zhì)量差高速切削 + 充分潤(rùn)滑，避免低速加工層間弱（如 CFRP）分層、纖維撕裂刀具，優(yōu)化切削方向（從強(qiáng)到弱）總結(jié)了解材料加工特性的目的是 “匹配工藝參數(shù)”—— 讓刀具、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、冷卻方式與材料特性適配，終實(shí)現(xiàn) “高效率、高質(zhì)量、低損耗” 的加工。新手可從常用的材料（如鋁合金、45 號(hào)鋼）入手，通過(guò)實(shí)際加工對(duì)比不同參數(shù)下的結(jié)果（如表面粗糙度、刀具磨損量），逐步建立 “材料 - 參數(shù) - 效果” 的關(guān)聯(lián)記憶，再拓展到特殊材料（如鈦合金、復(fù)合材料）。

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