四軸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）因能實現複雜曲麵、多角度孔位（wèi）、不規則輪廓的加工，對材質的機械性（xìng）能、加工性、穩定（dìng）性有特定要求。不（bú）同材質（zhì）的特性會（huì）直接影響加工效率、刀具（jù）壽命和成品精度（dù），以下是（shì）具體要求分析：
一、材質（zhì）的機械性能要求
四軸加工常涉及曲麵銑削、傾斜麵鑽孔、異形輪（lún）廓切削等複雜工序，材質需滿足一定的強度、硬度和韌性，避免加工時出現（xiàn）變形、崩（bēng）裂或刀具過度磨損：
硬度適中（zhōng）
過低硬度（如純鋁、軟塑料）：易（yì）產生 “粘（zhān）刀” 現象，加工表（biǎo）麵易（yì）出現毛刺、積屑瘤（尤其高（gāo）速銑削時），影（yǐng）響精度（如 Ra 值（zhí）超標）。
過高硬度（如淬火鋼 HRC＞50、硬質合金）：會加劇刀具磨損（刀具壽命縮短 50% 以上），需使用超硬刀具（CBN、金剛石），加工成本顯（xiǎn）著上升。
適宜範圍（wéi）：大多數金屬材質硬度建議在 HB 100-300（如鋁合（hé）金、黃銅、未淬火的中碳鋼 45#）；塑料材質 Shore D 60-85（如 ABS、POM）。
強度與韌性平衡
強度不足（如鋅合金、亞克力）：在四軸（zhóu）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（如曲麵輪廓度超差）。
韌性（xìng）過高（如鈦合金、不鏽鋼 316）：切削時易產生 “撕裂” 現象，斷屑困難，需通過優（yōu）化切（qiē）削參數（低速、大進給）改（gǎi）善，但效率降低（dī）。
核心需求：材質（zhì）需具備足夠的抗變形能力（屈服強度≥150MPa），同時韌性不（bú）宜過高（延伸率≤30%），兼顧（gù）切削穩定性。
二、材質的加工性能要求（qiú）
加工性能（如（rú）切削難易度、斷（duàn）屑（xiè）性、表麵（miàn）質量）是四軸加工的關鍵，直接（jiē）影響生產效率和成品質量：
切削性良好（hǎo）
金屬材質：
鋁合金（如 6061、7075）：切（qiē）削性優異（切（qiē）屑（xiè）易斷裂、表麵光滑），是四軸加（jiā）工的首（shǒu）選，適合複雜曲麵（如無人機框架、散熱殼體）。
黃銅（H62、H65）：切削性好，無粘（zhān）刀，適合高精（jīng）度孔係和螺紋加工（如（rú）閥門配件）。
中碳鋼（45#）：未淬火時切削性中等，需使用塗層刀具（TiAlN），適（shì）合模具型腔加工。
不鏽鋼（304）：切削性較差（韌性高、易加工硬化），四軸加工時需冷卻充分，避免刀具過熱。
非金屬（shǔ）材質：
工程塑料（POM、PEEK）：切削性好，無毛（máo）刺，適合（hé）醫（yī）療配件、精密（mì）齒輪的四軸加工（gōng）。
複合材料（碳纖維增強塑料 CFRP）：需注（zhù）意纖維方向對刀具的磨損（易崩刃），適（shì）合低速、小進給加工。
熱穩定性好
四軸加工時，旋轉軸帶動工件高速旋轉，切（qiē）削區域摩擦生熱集中，材質若（ruò）導熱性差（如鈦合金、塑料），易因熱變形導致精度下降（如曲麵翹曲）。
要求：優先選擇導（dǎo）熱係數高的材質（如鋁合金導熱係數 100-200 W/(m・K)），或通過切削液強製冷卻（如油霧潤滑）控製溫升（shēng）。
均（jun1）勻性與純淨度（dù）
材質內部（bù）若存在雜質、氣孔或偏析（如鑄造件的砂眼、鍛件的氧化皮），四軸加（jiā）工時易（yì）導致刀具突然崩刃（尤其銑削曲麵時），或成品出現局（jú）部缺陷（如裂紋）。
要求：選用鍛件、擠壓型材（優於鑄件），並進行預處理（如退火消除內應力），確保材質密（mì）度均勻（如鋁合金的晶粒（lì）細化處（chù）理（lǐ））。
三、材質對四（sì）軸設備的適配性要求
四（sì）軸 CNC 的（de）旋（xuán）轉軸（zhóu）（A/B 軸（zhóu））負載能力有限，材質的密（mì）度和加工餘量需與設備性能匹配：
重量適配
四軸旋轉軸的最大承重通（tōng）常為 50-500kg（根據設備型（xíng）號），材質密度過大會（huì）導致工件超重，影響旋轉精度（如（rú）定位誤差＞0.01mm），甚至損壞伺服電機。
示例：加工大型鋼件（密度 7.85g/cm³）時，需控製單件重量≤設備承重的 80%；而鋁合金（密度 2.7g/cm³）可加工更大尺寸工件。
加工餘量合理性
四（sì）軸加工多為半精 / 精加工，若材質毛坯餘量過大（如＞10mm），會增加切削負荷（hé），導（dǎo）致旋轉軸振動（影響曲麵光滑度），且刀具磨損加劇。
要求：毛坯需（xū）經粗加工（如三軸銑削）去除大部分餘（yú）量，留（liú）給四軸加工的餘量控製（zhì）在 0.5-2mm，確保切削（xuē）平穩。
