Алтернативите на материалите за CNC зъбофрезни машини трябва да постигнат баланс между висока твърдост, термична стабилност и устойчивост на износване. Различните алтернативни пътища предлагат-компромиси за подобряване на производителността и контрол на разходите, което ги прави подходящи за различни производствени сценарии.
Легло и структурни компоненти: чугун → изкуствен мрамор / композитен материал от въглеродни влакна
Таблица: Алтернативи|Предимства на производителността|Сценарии за приложение|Ценова-ефективност
Изкуствен мрамор (бетон от епоксидна смола): Коефициентът на термична деформация е само 1/10 от този на чугуна, коефициентът на затихване се увеличава 3 пъти, което значително намалява грешката на температурния дрейф. Използва се за обработка на микро-модулни зъбни колела в прецизни медицински устройства, зъбни колела за часовници и др. Висока първоначална инвестиция (+40%), но добра дългосрочна-стабилност, намалява времето за престой за калибриране и намалява общите разходи с около 15%.
Композитен материал, подсилен с въглеродни влакна: 60% намаление на теглото, отлична устойчивост на вибрации и по-бърза динамична реакция. Използва се за обработка на високо-скоростни, леки-натоварващи зъбни колела в скоростни кутии на дронове и инструменти от висок-клас. Изключително висока цена (+200% или повече), използва се главно за експериментално или персонализирано оборудване, дълъг цикъл на ROI, подходящ за R&D-ориентирани компании.
Шпинделна система: Легирана стомана → Микро-легирана стомана / Керамични лагери / Хидростатични лагери
Таблица: Алтернативи|Предимства на производителността|Сценарии за приложение|Ценова-ефективност
Микро{0}}легирана -стомана с висока якост (съдържаща V/Nb) Якостта на умора е подобрена с 25%, по-добра стабилност на размерите. За средно{4}} и високо-скоростни шпиндели на зъбофрезни машини в масово производство. Разходите за материали са леко увеличени (+10%), но продължителността на живота е удължена с 30%, единичните разходи за обработка са намалени с приблизително 18%.
Ceramic rolling element bearings (Si₃N₄): Maximum speed increased by 50%, temperature rise reduced by 40%, friction loss reduced. For high-speed electric spindles (>10 000 rpm), като например при обработка на зъбни колела с електрически инструменти. Единичната цена на лагера е висока (+80%), но цикълът на поддръжка се удължава 2 пъти, годишните разходи за поддръжка намаляват с 22%.
Въздушни хидростатични лагери: без{0}}контактно въртене, теоретично неограничен живот, точност на въртене до ниво от 0,1 μm. За свръх-прецизно предварително-шлайфане на зъбни колела и военно-клас високо-прецизно производство на зъбни колела. Изключително висока цена, изисква чиста среда и система за подаване на въздух, подходяща само за продуктови линии с-висока добавена стойност.