نظرًا لأن معدات CNC ذات -عالية الدقة ومتعددة{1}}المعالجات، فإن الأداء العام ومدة الخدمة لمراكز الحفر والتصنيع الآلي تعتمد إلى حد كبير على اختيار المواد للمكونات الرئيسية. لا يعمل تكوين المواد المعقول على تحسين الصلابة ومقاومة الاهتزاز ومقاومة التآكل لأداة الآلة فحسب، بل يحافظ أيضًا على دقة هندسية ثابتة وخصائص ديناميكية في ظل درجات الحرارة العالية-والسرعة العالية- وظروف الرجوع المتكررة. لذلك، يعد التحليل العلمي لاختيار المواد للمكونات الهيكلية الرئيسية والوحدات الوظيفية ذا أهمية كبيرة لتصنيع مراكز تصنيع عالية الجودة-.
إن جسم أداة الآلة هو حجر الزاوية الذي يدعم عملية المعالجة بأكملها، ويجب أن تتمتع مادته بالصلابة الممتازة، ومقاومة الاهتزاز، واستقرار الأبعاد. في الوقت الحالي، تستخدم الصناعة بوجه عام حديد الزهر الرمادي عالي الجودة-أو الهياكل الفولاذية الملحومة المعالجة بالعمر-. يتميز الحديد الزهر الرمادي بخصائص تخميد جيدة، حيث يمتص بشكل فعال الاهتزازات الناتجة أثناء القطع ويقلل من تآكل الأدوات وخشونة السطح؛ كما يساعد هيكلها المسامي الموزع بشكل موحد على تشتيت التوتر. تتميز الهياكل الفولاذية الملحومة بمزايا من حيث الوزن الخفيف والأشكال المعقدة. بعد التلدين بالضغط -والتصنيع الدقيق، يمكنها تلبية المتطلبات المزدوجة المتمثلة في الصلابة العالية والاستقرار للأدوات الآلية الكبيرة. بغض النظر عن المادة، تتطلب جميع المكونات معالجة صارمة للتقادم للتخلص من الإجهاد المتبقي ومنع التشوه خلال الاستخدام طويل الأمد-.
باعتبارها الوحدة الأساسية التي تنقل قوة القطع، فإن اختيار المواد يؤثر بشكل مباشر على نطاق السرعة، ومخرج عزم الدوران، والاستقرار الحراري. غالبًا ما يكون مبيت عمود الدوران مصنوعًا من-حديد الزهر أو سبائك الألومنيوم عالية القوة لتحقيق التوازن بين الوزن والصلابة؛ يتكون قلب المغزل عادةً من سبائك فولاذية عالية الجودة-ويخضع لمعاملة التقوية وتصلب السطح لتحسين مقاومة الانحناء والإجهاد. لتقليل تأثيرات قوة الطرد المركزي والتشوه الحراري، غالبًا ما تستخدم المغازل الكهربائية عالية السرعة- محامل دوارة من السيراميك أو محامل هوائية في المناطق الحرجة، مقترنة بقنوات تبريد دوارة للتحكم في ارتفاع درجة الحرارة وضمان دقة الدوران عند السرعات العالية.
يجب أن تكون الحزوز الدليلية ومكونات ناقل الحركة مصنوعة من مواد تؤكد على مقاومة التآكل، والاحتكاك المنخفض، وعمر الخدمة الطويل. تستخدم الحزوز الدليلية المنزلقة عادةً-حزائل مبطنة من حديد الزهر أو الفولاذ المقاوم للتآكل-، ومغطاة بمواد مركبة جزيئية عالية-مثل PTFE أو Turcite-B لتقليل مقاومة التشغيل وتحسين سلاسة الحركة. عادةً ما تكون الأدلة المتدحرجة مصنوعة من الفولاذ عالي التحمل-الكروم الكربوني، مع صلابة الأرض والسطح لقضبان التوجيه والمزلجات بدقة لضمان دقة تحديد المواقع المتكررة في ظل ظروف تسارع عالية-وسرعات عالية-. تستخدم أيضًا اللوالب الكروية ومحركات التروس سبائك الفولاذ أو الفولاذ المكربن، كما تستخدم الأسطح الصلبة والأرضيات الدقيقة لتحمل الأحمال الدورية طويلة المدى-دون فقدان الدقة.
تعطي مجلة الأداة وآلية تغيير الأداة الأولوية لمزيج من الوزن الخفيف والقوة العالية في موادها. يتم استخدام سبائك الألومنيوم أو سبائك الفولاذ بشكل شائع في مكونات محمل الإطار والحمل الرئيسي-، مما يقلل من القصور الذاتي الدوراني مع ضمان الاستقرار والدقة أثناء تغيير الأداة. يتم تغطية مناطق التلامس بطبقات مقاومة للتآكل- أو مطعمة بوسادات مقاومة للتآكل- لإطالة عمر الخدمة وتقليل تكرار الصيانة.
يتم اختيار الأنابيب والغطاء الخاص بنظام التبريد والحماية استنادًا إلى خصائص الوسط، وعادةً ما يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ -المقاوم للتآكل أو اللدائن الهندسية لمنع تآكل سوائل القطع الذي قد يؤدي إلى التسرب أو تدهور الأداء.
بشكل عام، يعد اختيار المواد لمركز تصنيع الحفر والتنصت قرارًا شاملاً يتضمن علوم المواد والميكانيكا وعمليات التصنيع. بدءًا من الجسم الرئيسي وحتى المكونات الوظيفية الأساسية، يجب أن تحقق جميع أنواع المواد توازنًا بين الصلابة والتخميد ومقاومة التآكل والثبات الحراري وخفة الوزن من أجل توفير أساس فيزيائي موثوق به للمعدات وتلبية المتطلبات الصارمة للتصنيع الدقيق الحديث لتحقيق كفاءة عالية ودقة عالية وتشغيل -طويل الأمد.