產生背景：
高速加工技術產生於近代動態多變的全球化市場經濟環境。在激烈的市場競爭中，要求企業產品質量高、成本低、上市快、服務好、環境清潔和產品創新換代及時，由此牽引高速加工技術不斷發展。自二十世紀八十年代，高速加工技術基於金屬(非金屬)傳統切削加工技術、自動控制技術、資訊科技和現代管理技術，逐步發展成為綜合性系統工程技術。
現已廣泛實用於生產工藝流程型製造企業(如現代轎(汽)車生產企業)；隨著個性化產品的社會需求增加，其生產條件為多品種、單件小批製造加工(機械製造業中，這種生產模式將佔到總產值的70%)，高速加工技術必將在生產工藝離散型或混和型企業中(如模具、能源裝置、船舶、航天航空…等製造企業)得到進一步應用和發展。 二十世紀末期，我國變革計畫經濟體制，改革開放，建成有中國特色社會主義市場經濟體制。實用的高速加工技術跟隨引進的先進數控自動生產線、刀具(工具)、數控工具機(裝置)，在機械製造業得到廣泛應用，相應的管理模式、技術、理念隨之融入企業。
企業家們對現代資訊科技和企業制度、機制在未來可持續發展、市場競爭中的重要地位和作用，認識日益深刻。社會主義市場經濟環境，不僅促進企業轉製、調整產業、產品結構和技改，還給企業展現出應用和發展高速加工技術良好而廣闊的前景。
工作原理：
對高速切削機理的研究，總的來說還處於一種邊探索邊應用之中。高速切削機理主要包括高速切削中切削力、切削熱變化規律，刀具磨損的規律，切屑的成型機理以及這些規律和機理對加工的影響。目前對鋁合金的高速切削機理的研究與應用比較成功，但對黑金屬和難加工材料的高速切削機理的研究與應用尚處於不斷探索之中，應用也是在不成熟的理論指導下進行。
另外，高速切削機理的研究與應用已進入鑽鉸、攻絲等的切削方式中，但還處於探索階段。隨著科學技術的發展，對高速切削的切削力、切削熱、切屑成型、刀具磨損、刀具壽命、加工的精度和表面質量等的變化規律將做更加深入的分析與研究
關鍵技術：
1、高速切削cnc工具機
(1) 高穩定性的工具機支撐部件高速切削工具機的床身等支撐部件應具有很好的動、靜剛度，熱剛度和最佳的阻尼特性。大部分工具機都採用高質量、高剛性和高抗張性的灰鑄鐵作為支撐部件材料，有的工具機公司還在底座中新增高阻尼特性的聚合物混凝土，以增加其抗振性和熱穩定性，不但保證工具機精度穩定，也防止切削時刀具振顫；採用封閉式床身設計，整體鑄造床身，對稱床身結構並配有密布的加強筋，如德國deckel maho公司的橋式結構或龍門結構的dmc系列高速立式加工中心，美國bridgeport公司的vmc系列立式加工中心，日本精機vs系列高速加工中心，使工具機獲得了在靜態和動態方面更大限度的穩定性。一些工具機公司的研發部門在設計過程中，還採用模態分析和有限元結構計算，優化了結構，使工具機支撐部件更加穩定可靠。
(2) 高速主軸系統高速主軸是高速切削技術最重要的關鍵技術，也是高速切削工具機最重要的部件。要求動平衡性很高，剛性好，迴轉精度高，有良好的熱穩定性，能傳遞足夠的力矩和功率，能承受高的離心力，帶有準確的測溫裝置和高效的冷卻裝置。高速切削一般要求主軸轉速能力不小於40000r/min,主軸功率大於15kw。
通常採用主軸電機一體化的電主軸部件，實現無中間環節的直接傳動，電機大多採用感應式整合主軸電動機。而隨著技術的進步，新近開發出一種使用稀有材料鈮的永磁電機，該電機能更高效，大功率地傳遞扭矩，且傳遞扭矩大。易於對使用中產生的溫公升進行**控制，且冷卻簡單，不用安裝昂貴的冷卻器，加之電動機體積小，結構緊湊，所以大有取代感應式整合主軸電動機之勢。
最高主軸轉速受限於主軸軸承效能，提高主軸的dn值是提高主軸轉速的關鍵。目前一般使用較多的是熱壓氮化矽(si3n4)陶瓷軸承和液體動、靜壓軸承以及空氣軸承。潤滑多採用油-氣潤滑、噴射潤滑等技術。
最近幾年也有採用效能極佳的磁力軸承的。主軸冷卻一般採用主軸內部水冷或氣冷。
(3) 高精度快速進給系統高速切削是高切削速度、高進給率和小切削量的組合，進給速度為傳統的5～10倍。這就要求工具機進給系統很高的進給速度和良好的加減速特性。一般要求快速進給率不小於60m/min，程式可編輯進給率小於40m/min，軸向正逆向加速大於10m/s2(1g)。
工具機製造商大多採用全閉環位置伺服控制的小導程、大尺寸、高質量的滾珠絲槓或大導程多頭絲槓。隨著電機技術的發展，先進的直線電動機已經問世，並成功應用於cnc工具機。先進的直線電動機驅動使cnc工具機不再有質量慣性、超前、滯後和振動等問題，加快了伺服響應速度，提高了伺服控制精度和工具機加工精度。
不僅能使工具機在f=60m/min以上進給速度下進行高速加工，而且快速移動速度達f=120m/min，加速度達2g，提高了零件的加工精度。但直線電動機在使用中存在著承載力小、發熱等問題，有待改進。
(4)高效的冷卻系統高速切削中工具機的主軸、滾珠絲槓、導軌等產生大量的熱，如不進行有效的冷卻，將會嚴重影響工具機的精度。大多採用強力高壓、高效的冷卻系統，使用溫控迴圈水或其他介質來冷卻主軸電動機、主軸軸承、滾珠絲槓、直線電動機、液壓油箱等。yamazen公司將壓力為6.
8mpa的冷卻液通過主軸中心孔，對工具機主軸、刀具和工件進行冷卻。日本日立精機公司研製開發出通過在中空的滾珠絲槓中傳輸冷卻液，達到冷卻絲槓穩定加工目的的滾珠絲槓冷卻器。為了避免導軌受溫公升的影響，日立公司和軸承商聯合研製出eeo-eeo的導軌潤滑脂，該潤滑脂潤滑和冷卻效果好，無有害物質，能進行自動潤滑及不需專用裝置等特點。
日立精機工具機公司vs系列cnc高速銑就採用此潤滑脂，具有良好的使用及經濟效果。
(5) 高效能cnc控制系統高速切削加工要求cnc控制系統有快速處理資料的能力，來保證高速加工時的插補精度。一般要求程式段傳送速率 1.6～20ms，rs232系列資料介面 19.
2 kbit/s(20ms)，ethernet資料傳送 200kbit/s(1.6ms)。 新一代的高效能cnc控制系統採用32位或64位cpu，程式段處理時間短至1.
6ms。 近幾年網路技術已成為cnc工具機加工中的主要通訊手段和控制工具，相信不久的將來，將形成一套先進的網路製造系統，通訊將更快和更方便。大量的加工資訊可通過網路進行實時傳輸和交換，包括設計資料、圖形檔案、工藝資料和加工狀態等，極大提高了生產率。
但目前用得最多的還是利用網路改善服務，給使用者提供技術支援等等。美國cincinati machine公司研製開發出了網路製造系統，使用者只要購買所需的軟體、數據機、網路攝像機和耳機等，即可上網，無需安裝網路伺服器，通過網上交換多種資訊，生產率得到了提高。日立精機工具機公司開發的萬能使用者介面的開放式cnc系統，能將工具機cnc作業系統軟體和網際網路連線，進行資訊交換。
(6) 高安全性工具機安全門罩高速切削工具機普遍採用全封閉式安全門罩，高強度透明材料製成的觀察窗等更完備的安全保障措施，來保證工具機操作者及工具機周圍現場人員的安全，避免工具機、刀具和工件等有關設施受到損傷。一些工具機公司還在cnc系統中開發了工具機智慧型識別功能，識別並避免可能引起重大事故的工況，保證產品的產量和質量。
(7) 高精度、高速度的感測檢測技術這包括位置檢測、刀具狀態檢測、工件狀態檢測和工具機工況監測等技術。
2、高效能的刀具
夾持系統高速銑床的刀具夾持系統要求其有很高的動平衡性，要求主軸具有30000r/min之上的動平衡能力，且具有絕對的定心性。主軸、刀柄、刀具三者在旋轉時應具有極高的同心度，這樣才能保證高速、高精度加工。否則轉速越高離心力越大，當其達到系統的臨界狀態將會使刀具系統發生激振，其結果是加工質量下降，刀具壽命縮短，加速主軸軸承磨損，嚴重時會使刀具與主軸損壞。
刀柄系統與主軸錐度穴孔應結合緊密，現在刀柄一般都採用錐部與主軸端麵同時接觸的雙定位錐柄。如日本的bbt刀柄，德國的hsk空心刀柄。刀具夾持裝置一般用經動平衡處理的彈簧卡頭，不過現在已有效果更好的液壓真空裝刀，強力銑卡頭裝刀。
應用領域：
高速加工技術經歷了理論探索，應用探索，初步應用和較成熟應用等四個階段，現已在生產中得到了一定的推廣。特別是20世紀80年代以來，航空工業和模具工業的需求大大推動了高速加工的應用。飛機零件中有大量的薄壁零件，如翼肋、長桁、框等，它們有很薄的壁和筋，加工中金屬切除率很高，容易產生切削變形，加工比較困難；另外，飛機製造廠方也迫切要求提高零件的加工效率，從而縮短飛機的交付時間。
在模具工業和****中，模具製造是乙個關鍵，縮短模具交貨週期，提高模具製造質量，也是人們長期努力的目標。高速切削無疑是解決這些問題的一條重要途徑。自20世紀90年代起，高速加工逐步在製造業中推廣應用。
目前，據統計，在美國和日本，大約有30%的公司已經使用高速加工，在德國，這個比例高於40%。在飛機製造業中，高速切削已經普遍用於零件的加工。
目前高速切削已經有了一定的應用，但要給高速銑削下乙個確切的定義還較困難，高速切削的切削速度範圍較難給出。高速切削是乙個相對概念，它與加工材料、加工方式、刀具、切削引數等有很大的關係。一般認為，高速切削的切削速度是常規切削速度的5～10倍。
對常用材料，一些資料給出了大致資料：鋁合金1500～5500 m/min；銅合金900 ～5000 m/min；鈦合金100～1000 m/min；鑄鐵750～4500 m/min；鋼600～800 m/min。各種材料的高速切削進給速度範圍為2～25m/min。
發展趨勢：
在全球一體化製造環境裡，高速加工系統工程技術必然在各類製造企業中得到更廣泛應用。在二十一世紀，我國對其實用將呈跨越式的進步與發展。就其簡要分述如下：
零件毛坯製造技術：快速成形技術的實用化，將進一步提公升目前的精鑄、精鍛及其它成形製造技術，使其幾何尺寸精度能滿足少無切屑加工的要求，其材料的選擇將適應綠色製造工程的技術要求，零件材料的可加工效能將適應高速工削技術要求；刀具技術：製造業中將普遍應用高速(超高速)乾式切削技術。
超硬刀具材料的應用、復合(組合)式各類高速切削刀具(工具)的結構設計與製造技術，將成為刀具(工具)品種發展的主導技術。其中無屑加工工藝的搓、擠、滾壓成形類刀具(工具)應用會更加廣泛；超硬刀具材料將在各類刀具的塗層材料、sin陶瓷及ti基陶瓷領域發展更快、應用更加廣泛；工具機技術：隨著數控系統，關鍵功能部件、網路通訊技術的進步與完善，企業將促使多軸聯動、多面高速加工中心，銑、車功能為一體的復合加工中心技術達到實用化；相應出現各類數控專用高效率加工工具機；將更加廣泛應用雷射技術於機械成形加工、切割加工領域；工具機數控系統的功能將可實施網路化通訊與生產，進一步提公升數控工具機的利用率；自動生產線：
將以各類高速加工中心組成，大力發展柔性、敏捷製造工程技術；測量技術：隨著高速加工系統工程技術廣泛應用，數位化ccd、雷射圖形處理測量技術和隨機**高速測量技術將廣泛應用於柔性數控生產線及數控專用高效率加工機床上；網路技術：將在不斷進步的計算機技術支援下，大力發展寬頻網及網路安全技術。
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