Sebagai peralatan inti untuk mencapai{0}}pembuangan dan pembentukan material dengan presisi tinggi, keseluruhan kinerja dan masa pakai mesin pemesinan sangat bergantung pada material struktur utama yang digunakan. Material tidak hanya menentukan kekakuan statis dan dinamis, stabilitas termal, dan ketahanan getaran peralatan mesin, namun juga secara langsung memengaruhi pemeliharaan akurasi pemesinan dan keandalan jangka panjang. Oleh karena itu, pemilihan dan pencocokan kinerja material untuk komponen utama mesin permesinan merupakan masalah teknis yang penting dalam proses desain dan manufaktur.
Komponen-penahan beban dasar seperti alas, kolom, dan balok melintang biasanya terbuat dari-besi cor atau granit berkekuatan tinggi. Besi cor kelabu, karena karakteristik redamannya yang sangat baik dan kemampuan mesin pengecorannya, dapat secara efektif menyerap getaran selama proses pemotongan, sehingga meningkatkan stabilitas pemesinan; struktur grafit serpihan internalnya dapat menyangga beban tumbukan dan menunda perambatan retak lelah. Beberapa model-presisi tinggi menggunakan besi cor Meehanite atau besi ulet, dengan peningkatan lebih lanjut dalam kekuatan dan ketahanan aus melalui komposisi paduan dan optimalisasi perlakuan panas. Granit, karena koefisien muai panasnya yang sangat rendah dan stabilitas dimensi yang sangat baik, digunakan di pusat permesinan ultra-presisi atau peralatan pengukuran koordinat yang sangat sensitif terhadap penyimpangan suhu, menjaga keakuratan geometri tingkat mikron-di luar lingkungan bersuhu-konstan.
Panduan dan perosotan sebagian besar terbuat dari-baja paduan berkualitas tinggi dengan perlakuan pengerasan permukaan. Bahan yang umum digunakan termasuk baja karburasi dan padam atau baja nitridasi. Material ini memadukan kekerasan permukaan yang tinggi dengan ketangguhan inti, ketahanan terhadap keausan dan deformasi plastis pada permukaan jalur pemandu, serta memastikan kelurusan dan kekakuan kontak bagian yang bergerak selama-penggunaan jangka panjang. Untuk model-kecepatan tinggi dan beban-ringan, paduan aluminium dan material komposit juga digunakan untuk mengurangi massa bergerak, namun rusuk penguat dan struktur pendukung-kekakuan tinggi diperlukan untuk mengimbangi kekakuan yang tidak memadai.
Persyaratan material dalam rakitan spindel sangat ketat, sering kali menggunakan baja paduan berkekuatan tinggi atau baja kelas khusus. Inti spindel sebagian besar terbuat dari baja paduan kromium-molibdenum atau baja karburasi, ditempa dan permukaannya dipadamkan dengan frekuensi tinggi untuk mendapatkan kekuatan lelah dan ketahanan aus yang tinggi. Untuk beradaptasi dengan gaya sentrifugal dan beban termal selama-rotasi berkecepatan tinggi, beberapa spindel-kelas atas menggunakan baja tahan karat atau paduan titanium berkekuatan tinggi-untuk mengurangi massa dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Rumah dan selongsong bantalan terbuat dari besi cor yang diinokulasi atau selongsong baja yang telah diisi sebelumnya untuk memastikan keakuratan perakitan bantalan dan mendukung kekakuan.
Komponen transmisi seperti sekrup timah, rak, dan roda gigi umumnya terbuat dari baja paduan kromium-molibdenum atau baja karburasi, dan menjalani penggilingan presisi serta pengerasan permukaan untuk memastikan akurasi transmisi dan masa pakai. Sekrup bola, karena kebutuhannya untuk menahan beban berulang dan-gerakan berkecepatan tinggi, memerlukan material dengan stabilitas dimensi yang baik dan ketahanan lelah untuk mencegah serangan balik dan peningkatan serangan balik.
Dengan tren ke arah struktur yang lebih ringan dan komposit, material komposit yang diperkuat serat karbon dan struktur sandwich sarang lebah mulai digunakan pada komponen-penahan-yang tidak menahan beban seperti pelindung dan meja kerja. Hal ini dapat secara signifikan mengurangi massa komponen yang bergerak dan meningkatkan respons dinamis, namun masalah kesesuaian ekspansi termal dengan rangka logam dan keandalan sambungan perlu diatasi.
Secara keseluruhan, pemilihan material utama untuk pusat permesinan berfokus pada kekakuan, redaman, ketahanan aus, stabilitas termal, dan kemampuan beradaptasi proses. Komponen yang berbeda dikonfigurasi secara berbeda berdasarkan karakteristik tegangan dan kondisi kerjanya. Sistem material yang disesuaikan secara ilmiah tidak hanya memberikan landasan mekanis yang kuat untuk peralatan mesin, namun juga memastikan bahwa mesin tersebut dapat terus menghasilkan kemampuan pemesinan-presisi tinggi dan-keandalan tinggi dalam kondisi kerja yang kompleks, sehingga mendukung upaya berkelanjutan industri manufaktur modern untuk mencapai kualitas dan efisiensi.