高速切削是當今世界制造業(yè)中一項快速發(fā)展的高新技術。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達國家，高速切削作為一種新的切削加工理念，被愈來愈多的機械工程師所認可。而高速切削所帶來的高切削效率和高切削精度，也是為了不斷滿足制造業(yè)不斷發(fā)展的需要。汽車工業(yè)所追求的零件生產效率和模具制造業(yè)所追求的精密模具硬質材料的切削，都促使高速切削技術蓬勃發(fā)展。
　　一、高速銑床在制造業(yè)中的典型應用
　　用小切削量、高切削速度代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大切削量、低切削速度，提高加工效率和加工精度在傳統(tǒng)的大切削量、低切削速度的切削加工形式中，切削沖擊大，并產生大量的切削熱，使刀具和工件產生一定程度上受壓變形和熱變形，降低了生產率和加工精度。
　　在高速銑削加工中，采用小切削量、高切削速度的切削形式，改變了刀刃部位的機理，促使切削性能的改善和切削力的降低，大量的切削熱量被高速離去的切屑帶走，即使在無任何冷卻條件的情況下，工件和刀具的熱變形和受壓變形還是很小的，在高切削效率下，又能得到高切削精度。用此方法可加工薄壁輕型構件成電極，在加工工件很長而剛性較差的情況下，也能取得滿意的加工效果。
　　對硬質材料表面加工代替電火花加工在刀具能滿足切削條件的情況下，在一定范圍內可以對硬表面進行銑削加工，尤其是對硬度在HRC46～60之間的表面，銑削可以部分取代電火花加工，如加工鍛模或拉伸模等。在同樣的加工時間內，它所達到的表面粗糙度比電火花加工還好。
　　二、高速銑床在模具制造中的應用
　　我廠是一家專業(yè)橡膠模具制造廠，為了提高產品的制造能力和市場競爭力，1997年初引進兩臺五軸五聯(lián)動高速銑床DIGIT—218。該機床主軸電機功率6kW，最高主軸轉速為28000r/min，最高進給速度為10m/min，最大進給加速度為5m/s2。經過兩年來的不斷摸索和總結，初步掌握了高速銑削的加工特點和基本的應用技術。
　　高精度鋁質模具型腔的加工
　　高精度鋁質模具型腔的加工，是眾多模具制造廠家的一大難題。由于鋁材料的熔點較低，在傳統(tǒng)的銑削加工時，大量的切削熱使部分鋁屑熔化，使鋁屑粘附在刀具上，使得加工后型腔表面質量達不到設計要求。要獲得較高表面質量型腔，后道工序需要大量的手工操作，如鏟刮、拋光等，但型腔的加工精度無法控制。如我廠為奧地利客戶加工的鋁質橡膠扶手帶模具，模具型腔長達1500mm，尺寸精度誤差±0.05mm，表面粗糙度Ra0.8&mirco;m，原制造工藝為粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光，制造周期60h，仍無法滿足客戶的要求。
　　采用高速銑床加工時，半精加工切削參數(shù)：主軸轉速18000r/min，切深2mm，進給速度5m/min；精加工切削參數(shù)：主軸轉速20000r/min，切深0.2mm，進給速度8m/min，加工周期6h，模具質量能滿足客戶的要求。
　　輪胎模具型芯的加工
　　在輪胎模具的加工過程中，需要加工一種型芯，外形類似于一只汽車輪胎，上面刻滿了各種輪胎花紋。傳統(tǒng)加工方法加工時，需經歷十幾道工序，全部用手工完成，一般的輪胎花紋加工，需14天左右，而對復雜的輪胎花紋，需加工20天以上，質量仍無法達到設計要求。現(xiàn)采用高速銑床加工，工件材料為可加工塑料，加工參數(shù)為：主軸轉速18000r/min，切深2mm，進給速度10m/min，加工時間24h，型芯質量能滿足加工工藝的要求，并使我廠輪胎模具加工水平和質量達到國內先進水平。
　　標準梯形塊的加工
　　在我廠的一種產品中，需要一種高標準的梯形塊，兩個梯形側面是其他零件安裝的基準面。過去曾采用過多種方法，如線切割加工、數(shù)控銑床加工、工具磨床加工等，均無法達到設計要求。現(xiàn)采用高速銑床加工，工件材料為45鋼(調質)，硬度為HB290，加工參數(shù)為主軸轉速12000r/min，刀具為12mm立銑刀，切深0.5mm，進給速度3m/min，加工時間2h，質量完全達到設計要求。
　　三、存在問題
　　合理加工參數(shù)的選擇
　　高速切削作為一種新的切削方式，尚沒有完整的加工參數(shù)表可供選擇，也沒有許多加工實例可供參考。因此，如何選擇合理的加工參數(shù)，達到最佳切削效果，是高速切削應用中的一個首要問題。
　　合適的刀具選擇
　　刀具作為高速切削的切削工具，是高速切削推廣應用中的一個關鍵問題。傳統(tǒng)銑削中，切削速度不可能超200m/min，因此，國內市場上要尋找一把切削速度超過500m/min的銑刀是很困難的，更不要說切削速度超過1000m/min的銑刀了。如何開發(fā)出能滿足高速切削要求刀具，是國內眾多刀具生產商面臨的一個新挑戰(zhàn)。
　　大多數(shù)CAM軟件，沒有考慮到高速切削問題
　　由于高速切削是一種新的加工理念，所以，在眾多的CAM軟件中，都沒有考慮到高速切削問題，例如，高速切削加工復雜輪廓時，要求保持一種有規(guī)律的勻速，不允許有明顯的滯后現(xiàn)象，否則將會燒壞刀具，而一般CAM軟件處理輪廓的NC程序，在曲率變化大的部分，為了保證插補精度，會有明顯的滯后現(xiàn)象產生。
　　高速切削作為一種新的機械加工技術，正在被眾多的企業(yè)所采用，隨著諸如刀具、加工參數(shù)選擇、CAM軟件等問題的逐步解決，高速切削必將對傳統(tǒng)制造業(yè)產生深刻的影響。
　　高速加工(HSM)對CAM系統(tǒng)的要求
　　高速加工有著不同于傳統(tǒng)加工的特殊的加工工藝要求，而數(shù)控加工的數(shù)控指令包含了所有的工藝過程，故應用于高速加工的數(shù)控自動編程系統(tǒng)——CAM系統(tǒng)必須能夠滿足相應的特殊要求。
　　CAM系統(tǒng)應具有很高的計算編程速度
　　高速加工中采用非常小的進給量與切深，故對NC程序的要求比對傳統(tǒng)系統(tǒng)的NC程序要求要嚴格得多，要求計算速度要快且方便、節(jié)約編程時間等。另外，快的編程速度使操作人員能夠對多種加工工藝策略進行比較，以便采取最佳的工藝方案，并對刀具軌跡進行編輯、優(yōu)化，以達到最佳的加工效率。
　　全程自動防過切處理能力及自動刀柄干涉檢查
　　高速加工以高出傳統(tǒng)加工近10倍的切削速度加工，一旦發(fā)生過切, 其后果不堪設想，故CAM系統(tǒng)必須具有全程自動防過切處理能力。傳統(tǒng)的曲面CAM系統(tǒng)是局部加工的概念，極容易發(fā)生過切現(xiàn)象，一般都是靠人工選擇干預的辦法來防止， 很難保證過切防護的安全性，只有通過新一代的、智能化的、面向對象的CAM系統(tǒng)，才能實現(xiàn)防過切處理全部由系統(tǒng)自動完成，才能真正保證其安全性。
　　高速加工的重要特征之一就是能夠使用較小直徑的刀具加工模具的細節(jié)結構。系統(tǒng)能夠自動提示最短夾刀長度并自動進行刀具干涉檢查，這對于高速加工非常重要。
　　進給率優(yōu)化處理功能
　　為了能夠確保最大的切削效率，并保證在高速切削時加工的安全性，應根據(jù)加工瞬時余量的大小，由CAM系統(tǒng)自動對進給率進行優(yōu)化處理。
　　符合高速加工要求的豐富的加工策略
　　與傳統(tǒng)方式相比，高速加工對加工工藝走刀方式有著特殊要求，因而要求CAM系統(tǒng)能夠滿足這些特定的工藝要求：
　　應避免刀具軌跡中走刀方向的突然變化，以避免因局部過切而造成刀具或設備的損壞。
　　應保持刀具軌跡的平穩(wěn)，避免突然加速或減速。
　　下刀或行間過渡部分最好采用斜式下刀或圓弧下刀，避免垂直下刀直接接近工件材料。
　　行切的端點采用圓弧連接，避免直線連接。
　　除非情況必須如此，否則仍應避免全力寬切削。
　　殘余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般應采用多次加工或采用系列刀具從大到小分次加工，直至達到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成。
　　刀具軌跡編輯優(yōu)化功能非常重要，應避免多余空刀，可通過對刀具軌跡的攝像、復制、旋轉等操作來避免重復計算。
　　刀具軌跡裁剪修復功能也很重要，可通過精確裁剪減少空刀提高效率；也可用于零件局部變化編程，僅需編輯修改邊際，無需對整個模型重新編程。
　　高速加工對編程人員的要求與編程方式的改變
　　采用高速加工設備之后，對編程人員的需求量將會增加，因高速加工工藝要求嚴格，過切保護更加重要，故需多花時間對NC指令進行仿真檢驗。一般而言，高速加工編程時間比普通加工編程時間要長得多，然而卻大大縮短了加工時間。為了保證高速加工設備足夠的使用率，需配置更多的CAM人員。
　　傳統(tǒng)CAD/CAM中，NC指令的編制是由遠離加工現(xiàn)場的CAD/CAM工程師來完成的，因編程與加工地點分離，往往因編程人員對現(xiàn)場條件及加工工藝不夠清楚而需要對NC指令進行反復檢驗與修改，影響正常使用。隨著CAM系統(tǒng)智能化水平的提高，已經出現(xiàn)了新一代獨立運行的智能化的CAM專業(yè)系統(tǒng)，如DELCAM公司的PowerMILL，其主要特點是面向對象的實體加工方式，而非傳統(tǒng)的曲面局部加工方式。只需輸入并選擇加工工藝，即可自動完成編程操作。編程的復雜程度與零件的復雜程度無關，只與加工工藝有關，因而非常易于掌握，只需短時間培訓即可掌握使用。在歐美發(fā)達國家，為了充分發(fā)揮NC設備操作人員的優(yōu)勢，縮短加工時間間隔，機側編程已經成為逐漸流行的發(fā)展趨勢。