Будущее обработки металлов будет обусловлено развитием технологий, позволяющих эффективно работать с высокопрочными материалами на высоких скоростях. Ожидается повышение точности обработки, однако это также повлечет за собой возникновение новых задач, таких как необходимость интенсивного удаления металла. Работа с такими материалами представляет значительную сложность, как отмечает профессор Юсуф Алтинтас из Университета Британской Колумбии. Попытка глубокого резания может вызвать вибрацию станка, что приводит к увеличению объема стружки.
Компании-производители инструментов будут вынуждены адаптироваться к этим новым условиям. Кубический нитрид бора (CBN) станет более распространенным материалом для изготовления инструментов благодаря его высокой термостойкости, химической инертности и долговечности. Ранее использование этого материала было ограничено из-за его высокой стоимости, однако в настоящее время наблюдается тенденция к увеличению его популярности.
Обработка закаленных сталей, включая P20, h23 и D2, которые характеризуются высокой твердостью, приобрела особую актуальность в последние годы. Ранее этот процесс был трудоемким и дорогостоящим из-за использования дорогостоящих инструментов и длительного времени обработки.
С развитием новых инструментов, способных работать с более твердыми сталями, потребность в электроэрозионной обработке уменьшается. Современные инструменты позволяют выполнять эти задачи с высокой эффективностью. Ожидается появление еще более твердых углеродистых инструментов с покрытиями, таких как Exocarb-WXS от OSG.
Эти инструменты предназначены для обработки высокопрочных металлов и оснащены покрытиями, устойчивыми к высоким температурам. При работе с ними выделяется значительное количество тепла, что способствует увеличению срока службы инструмента.
Рэмси полагает, что в будущем обработка металлов на высоких скоростях, достигающих 15–45 тысяч оборотов в минуту, станет более распространенной из-за конкурентных преимуществ. Примером такой обработки является обработка алюминиевых заготовок. В авиационной промышленности, например, можно использовать алюминиевую заготовку массой в тонну для изготовления детали массой 10–15 килограммов.
Для обеспечения экономической целесообразности использования таких инструментов необходимо работать быстро и эффективно удалять стружку. Группа профессора Алтинтаса разработала технологии, позволяющие оптимизировать скорость и глубину резания, а также методы повышения эффективности работы инструментов.
Профессор Алтинтас отмечает, что в аэрокосмической отрасли широко используются титан и инконель, обладающие высокой прочностью и термостойкостью. Одной из основных проблем при работе с этими материалами является нагрев. Ранее их обработка осуществлялась на низких скоростях, однако в будущем планируется повышение этой скорости.
В начале 1980-х годов максимальная скорость вращения шпинделей составляла 7 тысяч оборотов в минуту, сообщает профессор Алтинтас. В настоящее время этот показатель достиг 60 тысяч оборотов в минуту, а в области микрообработки — 200 тысяч оборотов в минуту. Возможно, в будущем эти высокие скорости будут применяться для обработки большинства металлических деталей.
