数控机床加工材料指南：数控机床的最佳材料

材料选择错误会导致数控项目在开始前就失败。正确的材料会影响刀具寿命、零件性能以及预算。现代数控机床可加工从软质塑料到坚硬金属的所有材料。但选择正确的数控材料意味着要了解每种材料在加工开始时的表现。

了解数控加工材料选项

数控铣床 铣削和车削操作依靠计算机的精确度来按需加工材料。这些铣床的公差小于头发丝的千分之一英寸。但材料的性能各不相同。有些材料易于加工，刀具磨损极小，而有些材料则能快速磨掉硬质合金刀片。

大多数车间使用两类材料：金属和塑料。金属材料坚固耐用，适用于苛刻的应用场合。如果需要重量轻、耐化学腐蚀的塑料材料，塑料材料则大显身手。材料种类繁多，意味着任何工作都能找到合适的材料。

最近的 2024-2025 年数据显示，铝在以下领域占据主导地位 数控加工 项目它易于加工，价格低廉。不过，最佳数控材料的选择还是取决于具体项目的需求。

用于数控铣削的金属

金属数控加工可在关键部位实现高精度。这些材料为高要求的工作提供了高强度重量比的选择。金属材料的成本比塑料高，进给速度也较慢，但在耐用性方面，金属材料是值得投资的。

碳钢和合金钢

走进任何一家商店，你都会发现碳钢随处可见。碳钢是最常用的材料之一--这些建筑材料强度高，但价格却不贵。是结构部件和机械零件的完美选择。

• C1018:低碳，焊接效果好，常用于成型应用
• C1045:中碳，性能均衡，适用于各种部件
• C12L14:添加铅以提高机加工性能，常用于制造批量部件
• A-311:应力消除，因此在加工过程中不会变形

合金钢添加了铁和碳以外的元素。低合金钢（8% 以下）和高合金钢（8% 以上）满足不同的需求。AISI 4140 和 4340 广泛应用于许多要求苛刻的应用领域。这些材料包括铝、铬、镍或钼，可增强性能。材料的选择取决于摩擦系数、耐磨性和工作条件。

不锈钢

不锈钢的耐腐蚀性非常重要。铬含量可为医疗设备、食品加工和海洋应用提供保护层。

• SS 303:提高硫含量以改善机加工性能，常用于生产精密部件
• SS 304:普通级平衡耐腐蚀性
• SS 316:海洋级，具有出色的耐化学性

不锈钢的加工速度约为铝的三分之一，因此需要坚固耐用的切削工具。但这种材料质量使不锈钢成为最需要耐用性的数控项目的最佳选择。

铝质

铝是数控加工领域的明星。它是最受欢迎的材料，这是有充分理由的。这种金属具有卓越的加工性能--工具在其上滑行时磨损极小。这种材料重量轻、强度高、导热性能好，几乎适用于所有行业。

铝的摩擦系数低，适用于从消费类电子产品到航空航天部件的所有领域。这种材料的加工速度比不锈钢快三倍，可降低原型生产和批量生产的成本。

黄铜

将铜和锌混合，就得到了黄铜--一种加工性能极佳的材料。这种合金具有极佳的导电性和耐腐蚀性，经常用于电气应用领域。

• 200 系列:铜锌基本配方
• 300 系列:与切削工具配合使用效果极佳的加铅材料（C360 最受欢迎）。
• 400 系列:锡增强，提高耐腐蚀性

黄铜切削干净，毛刺极少。因此，黄铜常用于制造电气连接器、管道装置和装饰五金。

钛

钛合金能在严酷的条件下发挥作用。这种材料具有很高的抗拉强度，同时还具有显著的耐腐蚀性和生物相容性。这些特性使钛成为航空航天应用、医疗植入物和高性能设备的理想材料，因为在这些应用中，故障是不可避免的。

但钛很顽固。它需要专门的切削工具和较慢的进给量，否则会迅速加工硬化。材料成本比铝高 10-20 倍。尽管如此，钛仍然是减重和强度不可或缺的材料。

其他常见金属材料

其他金属 CNC 材料包括铜（导热和导电）、镁（超轻）、镍合金（耐高温）和青铜（耐磨）。每种材料都在数控加工应用中发挥着特殊的作用。

用于数控加工的塑料材料

随着工程塑料的不断改进，塑料数控加工也开始兴起。这些轻质材料具有耐化学性、电绝缘性，而且成本更低。许多可使用的材料都是热塑性材料，在加热时会软化。

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）

ABS 是数控原型制作中最常用的材料之一。这种热塑性材料兼具抗冲击性和尺寸稳定性，适用于各种应用。ABS 易于加工，表面光滑，成本低于其他材料。常见用途包括汽车零部件、消费电子产品外壳和功能原型。

聚碳酸酯（PC）

聚碳酸酯具有高冲击强度和光学清晰度。这种工程塑料能在温度变化时保持尺寸稳定，是制造防护设备、LED 照明和电子外壳的理想材料。

尼龙

尼龙的变种（尼龙 6、66）各自具有不同的特性。当重量比绝对强度更重要时，这种材料通常用来替代金属。尼龙的摩擦系数低，非常适合齿轮、轴承和滑动部件。不过，这种材料容易吸潮，如果不妥善保存，会影响尺寸稳定性。不过，对于需要耐磨性的数控项目来说，尼龙仍然是一种可靠的材料。

聚甲醛（乙缩醛/异戊二烯树脂）

机加工人员非常喜欢乙缩醛塑料--它们的切削效果非常好，并能保持严格的公差。这种材料尺寸稳定，摩擦力小，可在表面滑行。POM 通常用于齿轮、轴承和机械部件等精密机械零件。

PEEK（聚醚醚酮）

PEEK 属于高级产品。这种高性能热塑性塑料可在 250°C （482°F）的温度下连续使用。它具有出色的耐化学性、抗拉强度和生物相容性。PEEK 常用于航空航天应用、汽车部件和医疗植入物，这些领域的性能证明其价格合理。

其他塑料材料

其他可加工材料包括高密度聚乙烯/低密度聚乙烯（化学槽）、聚丙烯（耐化学性）、聚四氟乙烯/聚四氟乙烯（超低摩擦）和超高分子量聚乙烯（极耐磨）。这些材料可用于多种 CNC 应用。

为数控加工选择材料：材料选择指南

找到合适的材料，在性能需求和预算之间取得平衡。合适的数控材料既能满足操作需求，又能保持生产效率。

数控加工材料的关键选择因素

申请要求:户外部件需要抗紫外线和耐候性。接触化学品的部件需要耐化学性。有摩擦的机械零件需要使用摩擦系数低的材料。

机械性能:重量敏感型应用需要高强度重量比的材料。滑动部件需要耐磨性。高抗拉强度材料适用于承重部件。

运行环境:热度、湿度、化学接触会影响选择。海洋环境需要耐腐蚀性。用于制造的材料必须能在工作条件下正常使用。

加工注意事项:可与标准切削工具配合使用的材料使加工变得简单。可加工性决定了时间和成本。了解数控操作中的参数可避免昂贵的延误。

生产量:原型生产可能需要使用优质材料。批量生产可以在质量和成本之间取得平衡。许多数控加工服务都提供批量折扣。

尺寸要求:更严格的公差要求材料具有坚实的尺寸稳定性。合适的材料可防止尺寸偏移。

材料比较

数控操作中常用材料的主要特性：

使用多种材料进行数控加工的优势

现代数控机床可以灵活地处理任何问题。数控技术的优势同样适用于金属或塑料加工。这些机器可生产几何形状复杂的零件，同时严格控制公差。材料种类繁多，这意味着每项工作都能挑选到最合适的材料。由于采用了更好的切割工具技术，过去令人头疼的材料现在可以可靠地切割。

为数控加工项目选择合适的材料

数控加工材料的智能选材始于设计阶段，而非设计之后。工程师根据零件功能、环境影响和预算来确定需求。数控加工中常用的材料能很好地平衡性能和成本。各种数控加工能力可满足大多数材料要求。查看成功项目中使用的材料，这些材料提供了可靠的出发点。

结论

要想在数控加工中取得成功，首先要在材料选择上下功夫。了解数控加工中常用材料的优势和不足，就能更轻松地平衡性能与成本。制造航空航天部件需要钛合金？还是使用经济型塑料材料的消费品效果更好？无论哪种情况，材料选择都会影响结果。

最好的数控加工服务会指导客户挑选材料，解释不同的数控铣削和车削材料在生产中的作用。从铝和不锈钢等日常金属到 PEEK 和乙缩醛等专业工程塑料，尽早锁定正确的材料可使项目取得成功。

Lewei Precision 提供全面的加工服务，材料选择广泛。从快速原型开发到批量生产，我们一应俱全。先进的数控机床和严格的质量控制意味着数控加工的部件无论选择何种材料，每次都能达到规格要求。

参考资料

1. 诺克。(2025)."用于精密制造的 10 大数控铣削材料：终极指南"。检索自 https://www.norck.com/blogs/news/top-10-cnc-milling-materials-for-precision-manufacturing-an-ultimate-guide-2025
2. 3ERP.(2024)."数控加工材料：选择正确的材料"。检索自 https://www.3erp.com/blog/cnc-machining-milling-materials/
3. 宜进五金。(2024)."数控加工材料：简单指南"。取自 https://yijinsolution.com/cnc-guides/cnc-machining-materials/
4. 3ERP.(2025)."2025 年及以后数控加工的未来》。取自 https://www.3erp.com/blog/future-of-cnc-machining/
5. 航空规格工程。(2024)."用于精密制造的 10 大数控铣削材料：终极指南"。检索自 https://aerospeceng.com.au/top-10-cnc-milling-materials-for-precision-manufacturing-an-ultimate-guide-2025/