數(shù)控加工作為現(xiàn)代制造業(yè)先進生產(chǎn)力的代表，在機械、航空航天和模具等行業(yè)發(fā)揮著極為重要的作用。90年代以來，歐、美、日各國競相開發(fā)和應用新一代高速數(shù)控機床，加快了機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元中電機主軸轉(zhuǎn)速15000～100000r/min，高速且高加/減速度的進給運動部件的快移速度60～120m/min，切削進給速度高達60m/min，高速加工中心進給速度可達80m/min，空運行速度可達100m/min左右。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，主軸轉(zhuǎn)速已達60000r/min。在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。而新一代高速數(shù)控機床特別是高速加工中心的開發(fā)應用與超高速切削緊密相關。

      1.國內(nèi)外加工中心切削水平的差異

目前先進國家的車削和銑削的切削速度已達到5000～8000m/min以上；機床主軸轉(zhuǎn)數(shù)在30000r/min(有的高達10萬r/min)以上。例如：在銑削平面時，國外的切削速度一般大于1000～2000m/min，而國內(nèi)只相當于國外的1/12～1/15，即國內(nèi)干12～15個小時的活相當于國外干1個小時。據(jù)調(diào)查，許多加工中心的實際切削時間不到工作時間的55%。因此，如何提高加工效率，降低廢品率成了眾多企業(yè)共同探討的問題。對國內(nèi)數(shù)控加工中心切削效率部分調(diào)查發(fā)現(xiàn)，普遍存在如刀具精度低、刀片跳動量大、加工光潔度低、工藝設備不配套等諸多問題。?

      2.提高切削效率的途徑?

（1）合理選擇切削用量?

當前以高速切削為代表的干切削、硬切削等新的切削工藝已經(jīng)顯示出很多的優(yōu)點和強大的生命力，成為制造技術提高加工效率和質(zhì)量、降低成本的主要途徑。?

實踐證明，當切削速度提高10倍，進給速度提高20倍，遠遠超越傳統(tǒng)的切削“禁區(qū)”后，切削機理發(fā)生了根本的變化。其結果是：單位功率的金屬切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%，大幅度降低了留在工件上的切削熱，切削振動幾乎消失；切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍。根據(jù)目前機床的情況來看，要充分發(fā)揮先進刀具的高速加工能力，需采用高速加工，增大單位時間材料被切除的體積(材料切除率Q)。?

      在選擇合理切削用量的同時，盡量選擇密齒刀（在刀具每英寸直徑上的刀齒數(shù)≥3），增加每齒進給量，提高生產(chǎn)率及刀具壽命。有關試驗研究表明：當線速度為165m/min，每齒進給為0.04mm時，進給速度為341m/min，刀具壽命為30件。如果將切削速度提高到350m/min，每齒進給為0.18mm，進給速度則達到2785m/min，是原來加工效率的817%，而刀具壽命增加到了117件。?

（2）選擇性能好的刀具材料?

在數(shù)控機床切削加工中，金屬切削刀具的作用不亞于瓦特發(fā)明的蒸氣機。制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。