高速加工切削系统主要由可满足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具夹持系统、高
速切削刀具、安全可靠的高速切削 CAM 软件系统等构成，因此，高速加工实质上是一项
大 的 系 统 工 程 。 随 着 切 削 刀 具 技 术 的 进 步 ， 高 速 加 工 已 可 以 应 用 于 加 工 合 金 钢
（HRC>30），广泛地应用于汽车和电子元件产品中的冲压模、注塑模具等零件的加工。高
速加工的定义依赖于被加工的工件材料的类型。图 1 是采用高速加工时对不同材料普遍采
用的切削速度。例如，高速加工合金钢采用的切削速度为 500m/min，而这一速度在加工
铝合金时为常规采用的顺铣速度。

    随着高速加工的应用范围扩大，对新型刀具材料的研究、刀具设计结构的改进、数控刀
具路径新策略的产生和切削条件的改善等也有所提高。而且，切削过程的计算机辅助模拟
技术也出现了，这项技术对预测刀具温度、应力、延长刀具使用寿命很有意义。铸造、冲模、
热压模和注塑模加工的应用代表了铸铁、铸钢和合金钢的高速切削应用范围的扩大。工业
领先的国家在冲模和铸模制造方面，研制时间大部分耗费在机械加工和抛光加工工序上 ，
如图 1 所示。冲模或铸模的机械加工和抛光加工约占整个加工费用的 2/3，而高速铣可正
好用来缩短研制周期，降低加工费用。

    2.高速铣削加工机床

    超高速切削技术是切削加工的发展方向，也是时代发展的产物。高速切削技术是切削
加工技术的主要发展方向之一，它随着 CNC 技术、微电子技术、新材料和新结构等基础技
术的发展而迈上更高的台阶。然而，高速切削技术自身也存在着一些急待解决的问题，如
高硬度材料的切削机理、刀具在载荷变化过程中的破损、建立高速切削数据库、开发适用于
高速切削加工状态的监控技术和绿色制造技术等。高速切削所用的 CNC 机床、刀具和
CAD/CAM 软件等，技术含量高，价格昂贵，使得高速切削投资很大，这在一定程度上
制约了高速切削技术的推广应用。高速切削的高效应用要求机床系统中的部件都必须先进，
主要表现在以下几个方面：

    (1)机床结构的刚性

    要求提供高速进给的驱动器(快进速度约 40m/min,3D 轮廓加工速度为 10m/min),能够提
供 0.4m/s2 到 10m/s2 的加速度和减速度。

    (2)主轴和刀柄的刚性

    要求满足 10000r/min 到 50000r/min 的转速，通过主轴压缩空气或冷却系统控制刀柄和
主轴间的轴向间隙不大于 0.0002 英寸。

    (3)控制单元

    要求 32 或 64 位并行处理器，具有高的数据传输率，能够自动加减速。

    (4)可靠性与加工工艺