Предпосылки к созданию станков нового поколения

Обрабатываемые материалы. К концу 2008 г. прогнозируется резкий рост потребления алюминия — до 52 %, при этом около 40 % потребляемого алюминия будет применяться в автомобильной промышленности. Резкое увеличение доли алюминия в автомобилестроении приведет к соответствующему прогрессу в разработке и внедрении новых технологий при обработке алюминия. В первую очередь это относится к возросшей доле инструмента с режущими кромками из поликристаллического алмаза как наиболее производительного инструментального материала при обработке легких сплавов. Для этих же целей применяется алмазный инструмент при сверлении, фрезеровании, развертывании. Твердосплавные инструменты, широко применяемые для обработки алюминия, изменяют конструкции и становятся все менее привычными.

Алюминиевые сплавы уменьшают массу автомобильных компонентов, однако не все элементы автомобиля возможно изготовить из алюминия, например блоки цилиндров двигателей. Классическим материалом для изготовления блоков цилиндров двигателей является серый чугун: он легко обрабатывается, сравнительно недорог, детали из чугуна обладают высокой демпфирующей способностью и благоприятными фрикционными свойствами. Для высоконагруженных дизельных двигателей возникла необходимость замены серого чугуна более прочным материалом. Альтернативой серому чугуну в современном машиностроении является высокопрочный чугун с вермикулярным графитом, обладающий литейными свойствами, демпфирующей способностью и теплопроводностью почти такими же, как у серого чугуна с пластинчатым графитом, и высокими прочностными характеристиками, сопоставимыми с высокопрочным чугуном с шаровидным графитом.

Основное препятствие к широкому применению чугуна с вермикулярным графитом — его плохая обрабатываемость. Период стойкости различного инструмента при обработке чугуна с вермикулярным графитом на тех же режимах резания, что и при обработке традиционных чугунов, составил при фрезеровании 50 мин, при сверлении 40 мин, при черновом растачивании 5 мин и при чистовом растачивании 10 мин. В авиакосмической области также достаточно быстро происходит смена обрабатываемых материалов, например в авиационном двигателестроении к 2020 г. прогнозируют применение керамических композитов до 10 %, алюминиево-магниевых металлических композитов 10 %, алюминидов титана 20 %, титановых металлических композитов 25 % и других труднообрабатываемых материалов.