四（sì）軸cnc加工（在三軸 X、Y、Z 軸基礎上增加一個旋轉軸，通常為 A 軸或 B 軸）因能實現複（fù）雜（zá）曲麵、多角度孔位、不規則輪廓的（de）加工（gōng），對材質的機械性能、加工性、穩定性有特定要求。不同材質的特（tè）性會直接影響加工效率、刀具壽命和成品精度，以下是具（jù）體要求分（fèn）析：
一、材質的機械（xiè）性能要求（qiú）
四軸加工常涉及曲麵銑削、傾斜麵鑽孔、異形輪廓切削等複雜（zá）工序（xù），材質需滿足一定的強度、硬度和韌性，避（bì）免加工時出（chū）現變形、崩裂或刀具過度磨損（sǔn）：
硬度適中
過低硬度（dù）（如純鋁、軟塑料）：易產生 “粘刀” 現象，加工表麵易出現毛刺、積屑瘤（尤其（qí）高速銑削時），影（yǐng）響精度（如 Ra 值超標）。
過高硬度（如淬火鋼 HRC＞50、硬質合金）：會加（jiā）劇刀具磨損（刀具壽命縮短 50% 以上），需（xū）使用超硬（yìng）刀具（CBN、金剛石），加（jiā）工（gōng）成本顯著上升。
適宜範（fàn）圍：大多數金屬材質硬度建議在 HB 100-300（如鋁合金（jīn）、黃銅、未淬火的中碳鋼 45#）；塑料材質 Shore D 60-85（如 ABS、POM）。
強度與韌性（xìng）平（píng）衡
強度不足（如鋅合金、亞克力）：在四軸旋轉加工時，受徑向切削力作用易產生變形（尤其薄壁件），導致尺寸偏差（如（rú）曲麵輪廓度（dù）超差）。
韌性（xìng）過高（如（rú）鈦合金、不鏽（xiù）鋼（gāng） 316）：切削時易產生 “撕裂” 現象，斷屑困難，需通過（guò）優化切削參數（低速、大進給）改（gǎi）善，但效率降低（dī）。
核心需求：材質需具備足（zú）夠的抗變形能力（屈服（fú）強度≥150MPa），同時韌性不宜過（guò）高（延伸率≤30%），兼顧切削（xuē）穩定性。
二（èr）、材質的加工性能要（yào）求
加工性能（如切削難易度、斷屑性、表麵（miàn）質量）是四軸加工的關鍵，直接影響生產效率和成品質量：
切削性良（liáng）好
金屬材質：
鋁（lǚ）合（hé）金（如 6061、7075）：切削性優異（切屑易斷裂、表麵光滑），是四軸加工的首選，適合複雜（zá）曲麵（如無人機框架（jià）、散熱殼體）。
黃銅（tóng）（H62、H65）：切削性好，無粘刀，適合高精度孔係和（hé）螺紋加工（如閥門配件）。
中碳鋼（45#）：未淬火（huǒ）時切削性中等，需使（shǐ）用塗層刀具（jù）（TiAlN），適合模具型腔加工。
不鏽鋼（304）：切削性較差（韌性（xìng）高、易加工硬化），四軸加工時需冷卻充分，避免刀（dāo）具過熱。
非金屬材質：
工程塑（sù）料（POM、PEEK）：切削性好，無毛刺，適（shì）合醫療配件、精密齒輪的四軸（zhóu）加（jiā）工。
複合材料（碳（tàn）纖維（wéi）增強塑料 CFRP）：需注意纖維方向對刀具的磨損（易崩刃），適合低速、小進給（gěi）加（jiā）工（gōng）。
熱穩定性好
四軸加（jiā）工時，旋轉軸帶（dài）動（dòng）工件高速旋轉，切削區域（yù）摩擦生熱集中，材質若導熱（rè）性（xìng）差（如鈦合金、塑料（liào）），易因（yīn）熱變（biàn）形導致精度下降（jiàng）（如（rú）曲（qǔ）麵翹曲）。
要求：優先選擇導熱係數高的材質（如鋁合金導（dǎo）熱係（xì）數 100-200 W/(m・K)），或通過切削液強製冷卻（如油霧潤滑）控製溫升。
均（jun1）勻性與純淨度
材質內部若存在雜質、氣孔（kǒng）或偏析（如鑄造件的砂（shā）眼、鍛（duàn）件的氧化皮），四軸加工時易導致刀具突然崩刃（尤其銑削曲麵時），或成品出現局部缺陷（如裂紋）。
要求：選用鍛件、擠壓（yā）型材（優於鑄件），並進行預（yù）處理（如退火消除內應力），確保材質密度均勻（yún）（如鋁合金的晶粒細化處理）。
三（sān）、材質對四軸設備的適配性（xìng）要求
四軸 CNC 的旋轉軸（A/B 軸）負載能力有限，材質的密度和（hé）加工餘量需與設備性能匹（pǐ）配：
重量適配
四軸旋轉軸的最大承重通常為（wéi） 50-500kg（根據設備型號），材質密度過（guò）大會導致工件超重，影響旋轉精（jīng）度（如定位誤差＞0.01mm），甚至損壞伺服電機。
示例：加工大型鋼件（密（mì）度 7.85g/cm³）時，需控製單件（jiàn）重量≤設備承重（chóng）的 80%；而鋁合金（密度 2.7g/cm³）可加工更大尺寸（cùn）工件。
加工餘量合理性
四軸加工多為半精 / 精加工，若材質毛坯餘量過大（如＞10mm），會增加切削（xuē）負荷，導致（zhì）旋轉軸振動（影響曲麵光滑（huá）度），且刀具磨損加劇。
要求：毛坯需經粗加工（如三軸銑削）去除大部分（fèn）餘量，留給四軸加（jiā）工的餘量控製（zhì）在 0.5-2mm，確保切削平穩。
