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（yīn）能實現複雜曲麵、多角（jiǎo）度孔位、不規則輪廓的加工，對材質的機械性能、加工性、穩定性（xìng）有特定要求。不同材質的特性會（huì）直（zhí）接影響加（jiā）工效率（lǜ）、刀具壽命和（hé）成品精度（dù），以下是具體要求分析：
一（yī）、材質的機械性能要求
四軸加工（gōng）常涉及曲麵銑削、傾斜麵鑽孔、異形輪廓切削等複雜工序，材（cái）質需滿足一定的強度、硬度和韌性，避免加工時出現變形、崩裂或刀具（jù）過度磨損：
硬度適中
過低硬度（如（rú）純鋁、軟塑（sù）料）：易產生 “粘刀” 現象，加工（gōng）表麵（miàn）易出現毛刺、積屑瘤（尤其高速銑削時），影響精度（如 Ra 值超標）。
過高硬度（如淬火鋼 HRC＞50、硬質合金）：會加劇刀具（jù）磨損（sǔn）（刀具壽命縮短 50% 以上），需使用超硬刀具（CBN、金剛石），加工成本顯著上升。
適宜範圍（wéi）：大多數金屬材質硬（yìng）度建議在 HB 100-300（如鋁合金、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（héng）
強度不足（如鋅合（hé）金、亞克力）：在四軸旋轉加（jiā）工時，受徑向切削力（lì）作用易產生變形（尤其薄（báo）壁件），導致尺寸（cùn）偏差（如曲麵輪廓度超差）。
韌性過高（如鈦合金、不鏽（xiù）鋼 316）：切削（xuē）時易產生 “撕裂” 現象，斷屑困難，需通過優化切削參數（低速、大進給）改善，但效率（lǜ）降低。
核心需求：材（cái）質需具備足夠的抗變形能力（屈服強度≥150MPa），同時韌性不宜過高（gāo）（延伸（shēn）率（lǜ）≤30%），兼顧切削穩定性。
二、材質的加工性能要求
加工性能（如切削難易度、斷屑性、表麵質量）是四軸加工的關鍵，直接影（yǐng）響生產效率和（hé）成品質量：
切削性良好
金屬材質（zhì）：
鋁合金（jīn）（如 6061、7075）：切削性（xìng）優異（切屑易斷裂、表（biǎo）麵光滑），是四軸加工的首選，適合複雜曲麵（如無人機框架、散熱殼體）。
黃銅（H62、H65）：切削（xuē）性好，無（wú）粘刀，適（shì）合高精（jīng）度孔係和螺紋加工（如閥門配件）。
中碳鋼（45#）：未淬火時切削性中等，需使用塗層（céng）刀具（TiAlN），適合模具型腔加工。
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（miǎn）刀具過熱（rè）。
非（fēi）金屬材質：
工程塑料（POM、PEEK）：切削性好，無毛刺，適合醫療配（pèi）件、精密齒輪的四軸加工。
複合材料（碳纖維（wéi）增強塑（sù）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）加工。
熱穩定性好
四軸加工時，旋轉軸帶動工件高速旋轉，切削區域摩擦生熱集中，材質若導熱性差（如鈦合金、塑料），易因熱變（biàn）形（xíng）導致精度下降（如曲（qǔ）麵（miàn）翹曲）。
要求：優先選擇導（dǎo）熱係數高的材質（如鋁合金導熱（rè）係數（shù） 100-200 W/(m・K)），或通過切削液強（qiáng）製冷卻（如油霧潤（rùn）滑）控製溫升。
均勻性與純淨度
材質內部若存在雜質、氣孔或偏析（如鑄（zhù）造件的砂眼、鍛件的氧化皮（pí）），四軸加工時易導致刀具突（tū）然崩刃（尤其銑削曲（qǔ）麵時），或成品出現局部缺陷（如裂紋）。
要求：選用（yòng）鍛件、擠壓型材（優於鑄件），並進行預處理（如（rú）退火消除內應力），確保（bǎo）材質（zhì）密（mì）度均勻（如鋁合金的（de）晶粒細化處理）。
三、材質對四（sì）軸設備的適配性要求
四軸 CNC 的旋轉軸（A/B 軸）負載能力有限，材質的密度和加（jiā）工（gōng）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常為 50-500kg（根據設備型號），材質密度（dù）過大會導致（zhì）工件超重，影響旋（xuán）轉精度（如定位誤差＞0.01mm），甚（shèn）至損壞伺服電（diàn）機。
示例：加工大型鋼（gāng）件（密度 7.85g/cm³）時，需控製單件重量≤設備承重的 80%；而（ér）鋁合金（密（mì）度 2.7g/cm³）可加工更大尺寸工件。
加工餘量合理性
四軸加（jiā）工多為半精 / 精加工（gōng），若材質（zhì）毛（máo）坯餘量過大（如＞10mm），會增加切削負（fù）荷（hé），導致旋轉軸振動（影響曲麵光滑度），且刀具磨損加（jiā）劇。
要（yào）求：毛（máo）坯需經粗加工（如三軸銑（xǐ）削）去除大（dà）部分餘量，留給四軸加工的（de）餘量（liàng）控製在 0.5-2mm，確保切削平穩。
