Các yêu cầu cốt lõi về vật liệu để gia công chính xác bao gồm độ ổn định kích thước cao, độ cứng vừa phải, khả năng gia công tốt, độ ổn định nhiệt tuyệt vời và tính đồng nhất của vật liệu để đảm bảo rằng các bộ phận cuối cùng đạt được độ chính xác-micron và chất lượng bề mặt cao.
Giải thích chi tiết về các yêu cầu vật liệu chính:
Độ cứng vừa phải, thấp hơn độ cứng của dụng cụ: Độ cứng của vật liệu phải thấp hơn độ cứng của dụng cụ gia công (chẳng hạn như cacbua xi măng hoặc kim cương). Nếu không, nó không chỉ khó cắt mà còn có thể dẫn đến gãy dụng cụ hoặc hư hỏng phôi. Ví dụ: các công cụ tiện thông thường không thể gia công gốm sứ siêu cứng; thay vào đó phải sử dụng tia laser hoặc các quy trình đặc biệt.
Hiệu suất gia công tốt: Vật liệu cắt-tự do (chẳng hạn như thép cắt-có chứa lưu huỳnh 12L15 và đồng thau chì C31000) có thể bẻ phoi một cách hiệu quả, giảm dính dụng cụ, cải thiện độ hoàn thiện bề mặt và hiệu suất gia công, đồng thời đặc biệt thích hợp cho sản xuất hàng loạt tự động.
Độ ổn định kích thước cao và ứng suất bên trong thấp: Nguyên liệu thô phải có ứng suất dư thấp để tránh biến dạng do giải phóng ứng suất sau khi hoàn thiện. Trong nghiên cứu điển hình, việc thay thế các thanh tròn bằng thép không gỉ thông thường bằng các thanh mài có độ chính xác-cao (Ra0.8, cấp h6) đã giảm dung sai gia công từ 1 mm xuống 0,2 mm, tăng năng suất từ 60% lên 92%.
Độ ổn định nhiệt tuyệt vời (Hệ số giãn nở nhiệt thấp): Biến dạng vật liệu càng nhỏ khi thay đổi nhiệt độ thì nó càng duy trì độ chính xác tốt hơn. Đặc biệt trong các thiết bị chính xác và lĩnh vực hàng không vũ trụ, các vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt thấp (như hợp kim Invar) hoặc xử lý lão hóa là cần thiết để ổn định cấu trúc vi mô.
Tính đồng nhất của vật liệu và độ tinh khiết cao: Vật liệu có cấu trúc bên trong dày đặc và không có tạp chất xốp đảm bảo tính nhất quán gia công tốt hơn. Các tạp chất phi kim loại hoặc sự phân tách hạt có thể gây ra biến động độ cứng cục bộ, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và độ chính xác về kích thước.
Độ dẫn nhiệt tốt và tính chất cơ học phù hợp:
Độ dẫn nhiệt tốt giúp tản nhiệt và ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt và biến dạng cục bộ. Ví dụ: hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong-gia công tốc độ cao. Mặc dù hợp kim titan có độ bền cao nhưng tính dẫn nhiệt kém của chúng đòi hỏi-làm mát bằng áp suất cao và thông số cắt thấp để tránh bị cháy hoặc biến dạng.
