為您的應用選擇金屬時，有無數的選擇，每種選擇都有優點和缺點。材料強度、延展性、韌性、抗疲勞性、硬度和導電性是選擇CNC加工金屬時必須考慮的關鍵特性。根據不同的金屬，由于其獨特的性能，您的加工方法和成本可能會有很大差異。下面我們將介紹常用金屬的一些基本特征，并討論數控加工時應做出的選擇。

鋁

鋁因其低密度（重量）和有吸引力的材料特性（包括高強度、高延展性和高耐腐蝕性）而成為最常用的金屬之一。鋁也易于加工，具體取決于材料所采用的熱處理。

由于其多功能性，鋁沒有包羅萬象的典型用途——幾乎每個行業都將其用于一系列應用。為了給您提供一些背景信息，以下是一些常見的特定行業示例：

汽車：由于強度重量比高，在汽車工業中大量用于框架、發動機和其他零部件。

消費品：用作自行車低成本車架的材料，作為高重量/低成本鋼材和低重量/高成本碳纖維之間的折衷方案。

建筑：當重量和耐腐蝕性對應用至關重要時，用于門窗等建筑部件。

航空航天：由于其高強度重量比，廣泛用于框架、機翼、結構、油箱和機身。

鋼

由于其相對較低的成本和有用的材料特性，鋼也是最常用的材料之一。有多種鋼可供選擇，這些鋼使用不同的合金元素制成，以獲得一系列材料性能。三種最常見的鋼類型是不銹鋼、碳鋼和低碳鋼：

不銹鋼：由于鉻和鎳含量增加而具有高強度和高耐腐蝕性，廣泛應用于所有行業。不銹鋼還具有高成形性和機械加工性，用于從器皿到器具的各種消費品。

碳鋼：這些鋼的特點是碳含量高，這使得鋼比其他鋼更硬、更強。然而，這種高強度是一種權衡，因為較高的碳含量會降低材料的延展性，并使其比不銹鋼更脆。碳鋼也比低碳鋼更昂貴且更難加工。高碳鋼通常用于制造高質量刀具，因為其強度可實現非常高的刀刃保持力。

低碳/低碳鋼：這些鋼是最常見的鋼形式，因為成本低但強度高，使其成為許多應用中使用的通用材料。

銅和黃銅

與鋼和鋁不同，銅由于強度低、延展性高，通常不用于結構應用。基本上，銅是一種“柔軟而柔軟”的金屬，但其強度的不足卻以高導熱性和導電性來彌補——它通常用于電線和電纜。

當銅與鋅混合時，所得合金是黃銅。黃銅不僅保留了銅的大部分導熱性和導電性，而且還可以與其他元素形成合金，以實現更高的強度、更高的耐腐蝕性和更低的摩擦。黃銅的常見用途是鎖、齒輪、軸承、套筒和管道裝置。黃銅還用于裝飾物品，因為它具有閃亮的金色表面以及高可成型性和可加工性，可實現復雜的細節。

鈦

鈦是金屬界的頂級材料之一。鈦具有高度耐腐蝕性，并且具有令人難以置信的強度重量比。鈦的強度與鋼相當，但重量卻輕得多，在相同重量下，其強度大約比鋁強50-60%。鈦金屬的加工需要特別的努力，盡管它不像某些形式的鋼那么堅硬。鈦也更難制造，因為它在加熱時很容易被氧氣、氮氣和氫氣污染，這種情況稱為脆化，會嚴重損害材料結構的完整性。

由于其高強度重量比，鈦因其高耐腐蝕性而廣泛應用于航空航天工業的結構件和海洋工業。那么，為什么不使用鈦來代替一切呢？由于與生產成品材料相關的原材料和制造成本較高，鈦價格昂貴。這使得大多數大批量應用的成本過高。

無論您使用哪種金屬，加工速率（也稱為進給和速度）最終控制您的材料去除率。例如，對于鋁，其高機械加工性意味著您可以一次去除大量材料。但是，鋁的熔點較低，這意味著您必須控制加工過程中產生的熱量，否則材料最終會粘在工具上。根據鋁的等級，您的最大進給量和速度會發生變化，因為不同的等級和熱處理的范圍可以從“粘性”材料到極硬的材料。

由于各種類型的金屬具有廣泛的切削加工性，因此應根據您的應用使用不同的切削刀具形狀和不同的切削刀具材料。例如，如果材料需要大量排屑（或排屑），則應增加或減少刀具鉆頭中的凹槽數量以優化工藝。如果保持刀具鋒利的刀刃至關重要，您可以使用硬質合金刀具而不是高速鋼刀具，將硬度置于韌性之上。

工具材料并不是唯一的考慮因素。工具可以具有多種表面處理，例如氮化鋁鈦或氮化鋯涂層，以幫助改善切割時的摩擦和熱量管理。更復雜的是，螺旋角也很關鍵——改變這個角度會直接影響加工過程中的熱量積聚，從而影響您的最佳進給和速度以及最終的表面光潔度。