Các vật liệu chính được sử dụng trong máy cắt servo là yếu tố chính quyết định độ bền kết cấu, độ bền, khả năng duy trì độ chính xác và khả năng thích ứng với môi trường làm việc. Đó không chỉ đơn giản là việc xếp chồng các vật liệu đơn lẻ mà là sự kết hợp các vật liệu với những ưu điểm riêng biệt được lựa chọn dựa trên tải trọng làm việc và điều kiện môi trường của các bộ phận chức năng khác nhau. Điều này đảm bảo hiệu suất ổn định trong quá trình hoạt động-tốc độ cao, độ chính xác-cao và-lâu dài. Hiểu được đặc điểm của những vật liệu này giúp đưa ra quyết định sáng suốt hơn khi mua, bảo trì và cải tiến thiết bị.
Thân và khung máy thường được làm bằng-thép kết cấu cacbon chất lượng cao hoặc thép có độ bền-hợp kim thấp{2}}. Những loại thép này có độ bền kéo và độ cứng tuyệt vời, chống biến dạng dưới tác dụng của lực phản ứng và rung động tạo ra trong quá trình cắt, do đó cung cấp bệ đỡ ổn định cho các bộ phận chính xác như ray dẫn hướng và vít me. Để cân bằng giữa việc dễ dàng xử lý và kiểm soát chi phí, khung trống thường được hàn hoặc đúc, sau đó được lão hóa để loại bỏ ứng suất bên trong, và các trung tâm gia công phay hoặc giàn chính xác được sử dụng để đảm bảo độ phẳng và vuông góc, đảm bảo độ chính xác hình học tổng thể của máy ngay từ đầu.
Ray dẫn hướng và thanh trượt hầu hết được làm bằng thép chịu lực-crôm cacbon cao hoặc thép công cụ hợp kim đã qua tôi. Những vật liệu này có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt, duy trì bề mặt tiếp xúc mịn trong thời gian dài và giảm sự thay đổi từ biến và phản ứng ngược trong quá trình di chuyển. Một số-mẫu cao cấp sẽ phủ hoặc mạ nhựa lên bề mặt ray dẫn hướng để cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn và hiệu suất ma sát thấp, giúp chúng phù hợp với môi trường bụi bặm hoặc ẩm ướt. Các phần tử lăn của thanh trượt thường sử dụng các viên bi hoặc con lăn bằng thép có độ tinh khiết cao-, kết hợp với một lồng chính xác để đảm bảo vận hành trơn tru và ổn định ngay cả ở tốc độ cao.
Việc lựa chọn vật liệu cho cụm vít me và đai ốc ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác định vị và độ cứng của bộ truyền động. Một phương pháp phổ biến là sử dụng thép hợp kim cacbon-cứng vừa{2}}được cacbon hóa hoặc cảm ứng cho vít me để đạt được độ cứng bề mặt cao và khả năng chống mài mòn, đồng thời duy trì độ dẻo dai nhất định trong lõi để chống va đập. Các loại hạt chủ yếu được làm bằng đồng thiếc hoặc nhựa kỹ thuật; loại trước có khả năng chịu tải-mạnh và hệ số ma sát ổn định, trong khi loại thứ hai giảm tiếng ồn khi vận hành và có khả năng tự-bôi trơn, thích hợp cho các tải nhẹ hoặc ứng dụng yêu cầu độ sạch cao. Đối với các thiết bị có yêu cầu về độ chính xác cao hơn, vít me-căng trước cũng được sử dụng để bù đắp cho lỗi giãn dài do tăng nhiệt độ.
Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với phôi, lưỡi cắt phải được làm bằng vật liệu kết hợp giữa độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ bền nhất định. Thép tốc độ cao-là lựa chọn phổ biến vì nó duy trì độ sắc nét dưới tải trọng vừa phải và có thể-mài lại nhiều lần. Để cắt kim loại cứng hoặc vật liệu composite có độ bền-cao, có thể sử dụng thép vonfram hoặc coban-chứa thép tốc độ cao-; những vật liệu này có độ cứng cao hơn và độ cứng màu đỏ tốt hơn, có thể làm chậm sự mài mòn của cạnh. Một số lưỡi cắt có mục đích đặc biệt cũng được phủ một lớp phủ chống mài mòn để kéo dài tuổi thọ sử dụng và cải thiện chất lượng bề mặt cắt.
Các thành phần chính của hệ thống truyền động, chẳng hạn như vỏ mô tơ servo, thường sử dụng nhôm đúc khuôn, vừa nhẹ vừa tạo điều kiện tản nhiệt. Khớp nối và ròng rọc hầu hết được làm bằng hợp kim nhôm hoặc thép không gỉ; cái trước nhẹ và có quán tính quay thấp, trong khi cái sau có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khiến nó phù hợp với môi trường ẩm ướt hoặc hóa học. Vỏ hộp điều khiển điện thường sử dụng tấm thép cán nguội-có sơn chống-ăn mòn, mang lại cả khả năng che chắn điện từ và bảo vệ cơ học.
Nhìn chung, việc lựa chọn vật liệu cho máy cắt servo tuân theo nguyên tắc "ưu tiên ứng suất và chức năng của các bộ phận", đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và độ bền, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn cũng như thiết kế nhẹ và tản nhiệt. Sự kết hợp hợp lý của các vật liệu không chỉ mang lại cho thiết bị hiệu suất cơ học đáng tin cậy mà còn cho phép thiết bị duy trì độ chính xác ổn định và tuổi thọ lâu dài trong các tình huống xử lý khác nhau, từ đó trở thành sự hỗ trợ mạnh mẽ cho sản xuất hiệu quả.
