Výber materiálu pre odliatky strojového náradia Priamo ovplyvňuje jeho mechanické vlastnosti, ako je pevnosť, tlmenie vibrácií a tepelná stabilita. Šedá liatina sa bežne používa vďaka svojim vynikajúcim charakteristikám tlmenia a nákladovou efektívnosťou, zatiaľ čo ťažné železo ponúka zvýšenú pevnosť a odolnosť proti nárazu. Distribúcia hrúbky materiálu v odliatku musí byť optimalizovaná tak, aby vyvážila hmotnosť a štrukturálnu integritu. Nadmerná hrúbka v určitých oblastiach môže viesť k nerovnomernému ochladeniu počas odlievania, čo zvyšuje riziko zvyškových napätí, zatiaľ čo nedostatočná hrúbka môže spôsobiť deformáciu pri zaťažení.
Začlenenie rebier a gussetov do dizajnu liatia významne zvyšuje tuhosť zvýšením momentu zotrvačnosti bez drasticky zvýšenia hmotnosti. Správne umiestnenie rebier zabraňuje nadmernému vychýleniu pri veľkých zaťažení a distribuuje stres rovnomernejšie v celej štruktúre. Posilnenie v kritických oblastiach, ako sú napríklad pripevňovacie body a sekcie nesúce zaťaženie, znižuje lokalizované koncentrácie napätia a rozširuje životnosť komponentu. Rozstup, orientácia a hrúbka rebier sa musia starostlivo skonštruovať, aby sa zabezpečila optimálna podpora a zároveň minimalizovala defekty odlievania, ako je zmršťovanie alebo pórovitosť.
Hmotnosť odlievania obrábacích strojov prispieva k jeho schopnosti absorbovať a rozptyľovať vibrácie generované počas obrábaných operácií. Dobre navrhnuté odlievanie zaisťuje, že hmotnosť sa distribuuje spôsobom, ktorý maximalizuje účinnosť tlmenia a zároveň zabráni zbytočnej hmotnosti, ktorá by mohla zvýšiť náklady na materiál a zaobchádzanie s zložitosťou. Použitie liatiny, najmä stupňov s vysokým obsahom grafitu, ďalej zvyšuje tlmené vlastnosti, znižuje chatovanie a zlepšenie presnosti obrábania.
Celková geometria liatia hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní jej kapacity a schopnosti odolávať deformácii. Hladké prechody medzi úsekmi, používaním filé v rohoch a vyhýbaním sa ostrým okrajom pomáhajú znižovať koncentrácie napätia, ktoré by mohli viesť k predčasnému zlyhaniu. Analýza konečných prvkov (FEA) sa často používa počas fázy návrhu na simuláciu rozdelenia napätia za rôznych podmienok zaťaženia, čo umožňuje optimalizáciu geometrie na zabezpečenie rovnomerného výkonu zaťaženia. Dobre inmožitý tvar nielen zlepšuje mechanickú pevnosť, ale tiež uľahčuje efektívnejšie výrobné a obrábkové procesy.
Odliatky strojového náradia musia byť navrhnuté s správne umiestnenými a zosilnenými montážnymi bodmi, aby sa zabezpečila stabilná inštalácia a optimálna distribúcia zaťaženia. Montážne povrchy by mali byť presné, aby sa dosiahlo presné vyrovnanie, čím sa znížilo riziko nesprávneho vyrovnania, ktoré by mohlo viesť k nerovnomernému rozdeleniu stresu. Posilnené časti okolo skrutkových pripojení a bodov rozhrania pomáhajú predchádzať deformácii alebo uvoľneniu v priebehu času. Dizajn by mal tiež zodpovedať za ľahkú inštaláciu, čo by umožnilo bezpečné upevnenie pri zachovaní integrity celkovej štruktúry.
Niektoré pokročilé odliatky obrábacích strojov zahŕňajú dutiny alebo voštinové štruktúry na dosiahnutie rovnováhy medzi redukciou hmotnosti a štrukturálnou pevnosťou. Tieto návrhy umožňujú úspory materiálu bez ohrozenia tuhosti, zlepšujú dynamický výkon znížením zotrvačnosti pri zachovaní vysokej odolnosti voči deformácii. Dutiny musia byť starostlivo skonštruované, aby sa zabránilo vnútorným defektom, ako sú zachytené plyny alebo pórovitosť, čo by mohlo oslabiť celkové odlievanie. Tento prístup je obzvlášť prospešný v aplikáciách, kde znížená hmotnosť zlepšuje prevádzkovú efektívnosť a reakciu stroja.
Kolísanie teploty môžu spôsobiť rozširovanie a kontrakciu odliatkov obrábacích strojov, čo vedie k rozmerným zmenám, ktoré ovplyvňujú presnosť obrábania. Dizajn musí obsahovať symetrické tvary a vyváženú distribúciu materiálu, aby sa minimalizovalo tepelné skreslenie. Tepelné ošetrenia v strese sa môžu aplikovať po preliatí na zníženie vnútorných stresov, ktoré by mohli v priebehu času viesť k deformácii. Výber materiálov s nízkymi koeficientmi rozširovania tepelnej expanzie, spolu s konštrukčnými úvahami, ako sú chladiace kanály alebo expanzné kĺby, pomáha udržiavať dlhodobú stabilitu v rôznych tepelných podmienkach.