高速切削(High Speed Cutting-HSC)概念起源于德國切削物理學家Carl Salomn的著名切削實驗及其物理引伸。他認為一定的工作材料對應有一個臨界切削速度，其切削溫度最高。

    在常規(guī)切削范圍內切削溫度Tv隨著切削速度Vc的增大而提高，當切削速度到達臨界切削速度后，切削速度再增大，切削溫度反而下降(見圖1C區(qū))，所以越過B區(qū)，在高速區(qū)C區(qū)進行切削，則可用現(xiàn)有的刀具進行高速切削，從而大大地減少切削工時，成倍提高機床的生產率，同時提高加工質量管理，并可用于切削各種硬、韌性、難加工材料的工件。因此，自上世紀80年代以來，國外在制造業(yè)的模具、航空、航天、汽車、精密機械、光學和家電等許多部門中，開始廣泛應用該先進技術、取得了很大的成效。目前，面對日益加劇的國際竟爭，國內廣大企業(yè)迫切需要對HSC加工技術有比較全面的了解，以便能正確選購有關技術裝備，并充分發(fā)揮其作用，獲得予期的經濟效益。

1 高速切削機床

    為了適應粗精加工，輕重切削和快速移動，同時保證高精度(定位精度±0.005mm)，性能良好的機床是實現(xiàn)高速切削的關鍵因素。其關鍵技術有以下幾項：

1.1 高速主軸

    高速主軸是高速切削機床的核心部件，隨著對主軸轉速要求的不斷提高，傳統(tǒng)的齒輪——皮帶變速傳動系統(tǒng)由于本身的振動、噪音等原因已不能適應要求，取而代之的是一種新穎的功能部件——電主軸，它將主軸電機與機床主軸合二為一，實現(xiàn)了主軸電機與機床主軸的一體化。電主軸采用了電子傳感器來控制溫度，自帶水冷或油冷循環(huán)系統(tǒng)，使主軸在高速旋轉時保持恒溫，一般可控制在20°~25°范圍內某一設定溫度，精度為± 0.7°，同時使用油霧潤滑、混合陶瓷軸承等新技術，使主軸免維護、長壽命、高精度。 

1.2高速精密軸承 

 高速軸承是高速切削機床的核心，是決定高速主軸壽命和負載容量的最關鍵部件。 

 1.2.1 磁懸浮軸承 

 它是用電磁力將主軸無機械接觸地懸浮起來，其轉速可達45000r/min，功率為20kW，精度高，易實現(xiàn)實時診斷和在線監(jiān)控，是理想的支承元件，但其價格較高。 

1.2.2 液體動靜壓軸承 

 采用流體動、靜力相結合的辦法，使主軸在油膜支撐中旋轉，具有徑、軸向跳動小、剛性好、阻尼特性好，適于粗、精加工，壽命長的優(yōu)點。但其無通用性，維護保養(yǎng)較困難。 

1.2.3混合陶瓷軸承 

1.3 高速伺服系統(tǒng) 

 為了實現(xiàn)高速切削加工，機床不但要有高速主軸，還要有高速的伺服系統(tǒng)，這不僅是為了提高生產效率，也是維持高速切削中刀具正常工作的必要條件，否則會造成刀個的急劇磨損與升溫，破壞工件加工的表面質量。 

1.3.1 直線電機伺服系統(tǒng) 

 直線電機是使電能直接轉變成直線機械運動的一種推力裝置，將機床進給傳動鏈的長度縮短為零，它的動態(tài)響應性能敏捷、傳動剛度高、精度高、加減速度大，行程不受限制、噪音低、成本較高，在加速度大于1g的情況下，是伺服系統(tǒng)的唯一選擇。