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    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
能够提高机床的利用率（6000h/y）和无人操作的可靠性，工艺模型有助于对切削条件和刀
具寿命之间关系的理解。
   

    常见国内外高速加工中心的代表如表 1 所示。与传统普通数控机床相比，其机床结构、加

工速度和性能表现更加优秀，如德国的 DMC85 高速加工中心，采用直线电机和电主轴，
其主轴转速达到 30000r/min，进给速度达到 120m/min，加速度超过 1g（重力加速度）。高
速机床要求高性能的主轴单元和冷却系统、高刚性的机床结构、安全装置和监控系统以及优
良的静动力特性等，具有技术含量高、机床制造难度大等特点。目前国内的高速机床，其性

能与国外相比还存在一定的差距。

   表 1 

 

国内外高速加工中心

 

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