本文将使用“端面”一词来指代所有数控铣刀的切削刃。在行业中，不同类型的端面可能被称为端面、钻头、立铣刀、铣刀或钻头（仅举几例）。其中一些名称更适合特定的端面，但为了清晰起见，本文将所有这些端面统称为“端面”。
选择数控铣刨机加工的材料需要考虑的因素不仅仅是最终零件本身。不同的材料受铣刨机的影响方式各异，具体取决于最终加工对象和机床设置。铣刨机本身，尤其是最终加工对象，也会受到材料的影响。在决定使用非标准材料时，了解可用的材料选项并能够根据已知材料的性能进行预测至关重要。
树木
数控铣刨机可用的木材种类繁多，其特性的多样性不容低估。木材的硬度、韧性、刚度、密度等特性各不相同。然而，所有木材都是天然聚合物纤维素和木质素的复合物，并含有一定量的树液或树脂。
重要的是要记住，木材的特性会随着水分含量而改变。一般来说，水分会使木材变得更软、更柔韧、更致密、更粘。用于刨刀的木材应始终存放在干燥的环境中，并在干燥时进行切割。
毫不奇怪，各种特性的木材都非常适合数控铣床。与普通的钢制铣床端头相比，木材硬度较低，因此对机床的磨损较小。木材的延展性也很低，因此切削下来的木材会碎成小碎片，很容易被甩出或从工作区域吸走，从而使端头保持相对凉爽。
木材种类
• 软木：松木、雪松、冷杉。
• 硬木：橡木、枫木、樱桃木、胡桃木。
• 工程木材：胶合板、MDF（中密度纤维板）、刨花板。
注意: 操作员应相应降低用于更致密或更坚硬的木材的材料去除率。
复合层压板和胶合板
无论使用哪种方法切割材料，首先都应注意考虑材料的失效机制。对于层压复合材料（即碳纤维叠层、某些玻璃纤维和胶合板），需要注意的失效机制是层间脱层。可以通过尝试撬开材料的任何边缘并观察裂缝的行为来测试这一点：
1.裂纹总是以最短路径扩展至表面——跨层破坏。
2. 裂纹蔓延至板材平面——因分层而失效。
对于因分层而失效的材料，边缘在布线过程中可能会垂直撕裂和弯曲。为防止出现这种情况，建议使用压缩端。
压缩端将顶部向下的螺旋切割边缘与底部向上的切割螺旋边缘结合在一起。这意味着在切割过程中，被切割材料的顶部和底部表面被压缩向中心，从而使材料的压缩强度能够抵抗其在拉伸时开裂的弱点。
请记住，压缩端会将去除的材料横向推出，而不是向上或向下，因此只能沿着暴露的边缘去除材料。
复合材料的类型
• 玻璃纤维：增强塑料。
• 碳纤维：高强度与 W8 比。
• 酚醛树脂：耐热、耐用。
记得 末端两个切割方向之间的压缩区域必须位于材料的中心。
- 复合材料的各个组成部分应同时考虑和分别考虑。
- 如果复合材料的基质是聚合物树脂，则应考虑适合该类型塑料的情况。
- 如果复合材料含有磨料纤维或颗粒，请使用适当硬化的雕刻机端和冷却以减少磨损。
塑料
泡沫
聚合物泡沫可用于数控铣削，其优势在于端部不会产生明显磨损，同时能够创建复杂的形状，以满足定制包装、美观、测试几何或低风险实践的需求。这些材料的主要特性是剪切强度低，因此可以快速轻松地进行切割。
在选择这些材料时，如果泡沫的抗拉强度甚至低于剪切强度，那么可能会撕掉大块而不是整齐地切割成碎片。相对坚韧和柔韧的泡沫碎片也可能会撕掉并缠绕在雕刻机末端。
对于存在这种风险的稀有泡沫，请确保使用锋利的切割端，在高转速下使用侵蚀性通道，而不是磨蚀性或浅端。然而，硬泡沫可能会被磨蚀而不是切割，以防止它们变形。
软塑料
软塑料（如低密度聚乙烯）的定义是相对的：它们是切割时会产生“卷曲”或非常长的碎片的聚合物。这意味着它们不太硬，可能更具延展性。请记住，较软的塑料也可能具有较低的熔点，并且在高温下切割时会弯曲，从而失去尺寸公差。通过凉爽的环境温度、风扇和浅切口可以减少这种趋势。切割端的凹槽较少或通道不太锋利可能会减少因长卷曲而导致的堵塞问题。
硬塑料
硬质塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）的定义是相对的：切割时会产生短切屑，且末端会断裂。这意味着它们更硬，切割时末端的沟槽可能没那么大，因为去除较小的颗粒应该更容易。然而，过热仍然很容易成为一个问题。
硬质塑料在过热时整体变形较小，但可能会在切割表面熔化或降解，导致烧焦的塑料材料堆积在雕刻机末端并阻止其切割。通过凉爽的环境温度、风扇和浅切割来减少这种趋势。
塑料种类
• 丙烯酸：清晰、色彩鲜艳、坚固。
• 聚碳酸酯：耐冲击性高，透明。
• PVC（聚氯乙烯）：耐用、用途广泛。
• HDPE（高密度聚乙烯）：重量轻、防潮。
金属制品
在大多数情况下，唯一适合用铣刀切割的金属是铝。一些高硅铝合金非常坚硬，只能在铣刀中使用。
铝在用常规端头切割时会产生长卷曲，如果没有足够的间隙，这通常会导致卡住。当必须以较小的公差切割铝时，应使用特殊的断屑槽端头。这种端头的性能介于磨料端头和多槽切割端头之间，具有“钻石”菱形表面图案，可防止单个切割表面在整个切割过程中与大量材料保持接触，从而将去除的材料分解成许多离散的碎片。
请注意，金属的硬度和扩散冷却对环境温度很敏感，因此，如果工作空间的温度不受控制，雕刻机的正确设置可能会发生变化。当热量积聚时，由于软化，端部会以更快的速度磨损，金属表面变得更具延展性，这会导致“涂抹”变形，而不是干净、准确的切割。切割速度要相对较慢，并使用冷却风扇。
在极少数情况下，也可能使用铝以外的金属。
- 一些黄铜合金足够软，需要极其小心地进行布线，选择非常坚硬的端部和专门为此目的设计的数控路径。
- 理论上，纯铜、金或铅等非常软的金属也可以进行布线。
- 对于致密且可塑性极强的材料（如软纯金属），请选择具有少量凹槽的强力切削端。
- 对于致密且可塑性极强的材料（如软纯金属），请选择具有少量凹槽的强力切削端。
金属种类
• 铝：重量轻、耐腐蚀。
• 黄铜：装饰性、易于切割。
• 钢材：坚固、耐用。
• 铜：导电、柔软。
石材和陶瓷
像沉积石和普通陶瓷（花岗岩、砂岩、瓷砖）这样非常坚硬、韧性较低的材料，可以用坚硬的磨料末端进行加工。
这些端头通常由金属制成，内嵌金刚石颗粒作为磨料。对于韧性非常低的瓷砖，由高速钢或硬质合金制成的浅、密集凹槽或断屑端头可能是合适的。
通常，当需要浮雕细节或复杂的边缘图案时，会使用数控铣刀来加工这些材料。由于石材和陶瓷材料硬度高、导热性低，会产生大量热量，而只有极少的热量能够通过表面和去除的颗粒传导出去。这意味着铣刀末端的热量积聚是一个主要问题。建议采用直接水冷。
石材和陶瓷的种类
• 大理石：优雅、相对较软。
• 花岗岩：坚硬、耐用。
• 瓷砖：坚硬、易碎。
要在数控铣削项目中取得理想的效果，合适的材料至关重要。每种材料都有其独特的特性，需要特定的工具、速度和工艺。遵循本指南中概述的最佳实践，将帮助您最大限度地发挥数控铣削的性能。
