Як основного обладнання для досягнення високої-точності видалення та формування матеріалу, загальна продуктивність і термін служби обробної машини значною мірою залежать від основних конструкційних матеріалів, які використовуються. Матеріали не лише визначають статичну й динамічну жорсткість, термостійкість і стійкість до вібрації верстата, а й безпосередньо впливають на підтримку точності обробки й довгострокову-надійність. Тому вибір і відповідність продуктивності матеріалів для ключових компонентів машини для обробки є важливими технічними питаннями в процесі проектування та виробництва.
Основні несучі-компоненти, такі як ліжко, колона та поперечна балка, як правило, виготовляються з-високоміцного чавуну або граніту. Сірий чавун, завдяки своїм чудовим характеристикам демпфування та оброблюваності лиття, може ефективно поглинати вібрації під час процесу різання, покращуючи стабільність обробки; його внутрішня луската графітова структура може буферизувати ударні навантаження та затримувати поширення втомної тріщини. У деяких високоточних-моделях використовується чавун Meehanite або ковкий чавун із подальшим покращенням міцності та зносостійкості завдяки оптимізації складу сплаву та термічної обробки. Завдяки надзвичайно низькому коефіцієнту теплового розширення та чудовій стабільності розмірів граніт використовується в над-прецизійних обробних центрах або координатно-вимірювальному обладнанні, яке є дуже чутливим до дрейфу температури, зберігаючи мікрон-рівень геометричної точності поза межами постійної-температури.
Направляючі та салазки здебільшого виготовляються з високо-якісної легованої сталі з поверхневим зміцненням. Зазвичай використовувані матеріали включають цементовану та загартову сталь або азотовану сталь. Ці матеріали поєднують високу поверхневу твердість із міцністю серцевини, стійкістю до зносу та пластичної деформації поверхні напрямної та забезпечують прямолінійність і контактну жорсткість рухомих частин під час тривалого -користування. Для високошвидкісних-моделей із легким-навантаженням алюмінієві сплави та композитні матеріали також використовуються для зменшення рухомої маси, але для компенсації недостатньої жорсткості потрібні ребра підсилення та високо-жорсткі опорні конструкції.
Вимоги до матеріалів шпиндельного вузла є особливо суворими, часто використовується високо{0}}легована сталь або спеціальні марки сталі. Сердечник шпинделя здебільшого виготовляється з хром-молібденової легованої сталі або цементованої сталі, загартованої та високочастотної-загартованої поверхні для отримання високої втомної міцності та стійкості до зношування. Щоб адаптуватися до відцентрової сили та теплового навантаження під час високо-швидкісного обертання, деякі високоякісні-шпинделі використовують-високоміцну нержавіючу сталь або титановий сплав для зменшення маси та покращення стійкості до корозії. Корпуси підшипників і втулки виготовлені з чавуну або попередньо натягнутих сталевих втулок, що забезпечує точність складання підшипників і опорну жорсткість.
Такі компоненти трансмісії, як ходові гвинти, зубчасті рейки та шестерні, зазвичай виготовляються з хром-молібденової легованої сталі або цементованої сталі та проходять точне шліфування та поверхневе зміцнення для забезпечення точності трансмісії та довговічності. Через те, що кулькові гвинти повинні витримувати повторювані навантаження та рух із високою-швидкістю, потрібні матеріали з хорошою стабільністю розмірів і стійкістю до втоми, щоб запобігти люфту та підвищеному зворотному люфту.
У зв’язку з тенденцією до легких і композитних конструкцій, армовані вуглецевим волокном композитні матеріали та стільникові сендвіч-структури починають використовуватися в не-несучих-компонентах, як-от огорожі та робочі столи. Це може істотно зменшити масу рухомих частин і поліпшити динамічну реакцію, але необхідно вирішити питання узгодження теплового розширення з металевим каркасом і надійності з'єднання.
Загалом вибір основних матеріалів для обробних центрів зосереджується на жорсткості, амортизації, зносостійкості, термічній стабільності та адаптивності процесу. Різні компоненти конфігуруються по-різному залежно від характеристик напруги та умов роботи. Науково узгоджена система матеріалів не лише забезпечує надійну механічну основу для верстатів, але й гарантує, що вони можуть безперервно виробляти високу-точність і високу-надійність можливостей обробки в складних робочих умовах, підтримуючи безперервне прагнення сучасної промисловості до якості та ефективності.