高精度銑削的一般加工精度為l0μｍ旱醉，有的還可更高邀耽，又可分為三個檔次：普通級為5μｍ，高精密級從3～5μｍ至1～1.5μｍ敬育，超精密級可達0.0lμｍ平葡。

高速高精度切削不僅影響工藝本身，而且也對刀具零勃、夾具和機床提出高要求宗而，以下將詳述有關(guān)的影響和要求。

對工件的要求

工件鋼材在煉制過程中多少會摻有雜質(zhì)水亮，這些雜質(zhì)會造成切削過程的振刀現(xiàn)象使刀刃崩損刽软。熱處理淬火過程亦會造成硬度不均勻，如是粗加工后淬火加硬再進行精加工枢菇，工件尺寸和幾何形狀的變形對后期精加工精度有很大影響奏散。工件須要有穩(wěn)定和低震動安裝，避免因震動使刀具磨損影響精度噩拼。

對刀具的要求

由于高速切削加工時有較大離心力和受振動等的影響剩喧，要求刀具具有很高的幾何精度和裝夾重復定位精度，以及很高的剛度和高速動平衡的安全可靠性世吨。傳統(tǒng)的7:24錐度刀柄系統(tǒng)在進行高速切削時表現(xiàn)出明顯的剛性不足澡刹、重復定位精度不高呻征、軸向尺寸不穩(wěn)定等缺陷，主軸的膨脹引起刀具及夾緊機構(gòu)質(zhì)心的偏離而出現(xiàn)動不平衡罢浇，這種7:24錐度刀柄不適合高速切削使用陆赋。目前高速切削應(yīng)用較多的是雙面接觸空心短錐刀柄HSK或BIG-PLUS雙面接觸高速刀柄。

國外現(xiàn)今刀具的夾緊最新趨勢是采用冷縮式夾緊結(jié)構(gòu)（或稱熱裝式）嚷闭，裝夾時利用感應(yīng)或熱風加熱使刀桿孔膨脹攒岛，取出舊刀具，裝入新刀具胞锰，然后采用風冷使刀具冷卻到室溫灾锯，利用刀桿孔與刀具外徑的過盈配合夾緊。這種結(jié)構(gòu)刀具的徑向跳動在4μm嗅榕，剛性高顺饮，動平衡性好，夾緊力大凌那，高轉(zhuǎn)速下仍能保持高可靠性沿阁，特別適用于更高轉(zhuǎn)速的高精度銑削加工。但是刀具可換性較差董记，一個刀柄只能安裝一種連接直徑的刀具畦怒，整個系統(tǒng)比較昂貴。

刀具涂層技術(shù)是切削加工中重要的因素之一蠕蹋，它直接影響著加工效率、制造成本和產(chǎn)品的加工精度画眯。刀具在高速加工過程中要承受高溫阔渔、高壓、摩擦灌当、沖擊和振動等載荷您风，高速切削刀具應(yīng)具有良好的機械性能和熱穩(wěn)定性，即具有良好的抗沖擊京球、耐磨損和抗熱疲勞的特性参攻。高速高精切削加工的刀具技術(shù)發(fā)展速度很快，應(yīng)用較多的如聚晶金剛石（PCD）怎晰、立方氮化硼（CBN）髓绽、陶瓷刀具、涂層硬質(zhì)合金妆绞、（碳）氮化鈦硬質(zhì)合金TIC（N）等顺呕。

刀具除了需要有良好的刀具材料、優(yōu)良的刀具涂層技術(shù)括饶、合理的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和高同心度的刀刃精度質(zhì)量等因素外株茶，還需特別注意其它因素對刀具耐用度的影響来涨，以免直接影響加工精度。

對切削工藝的要求

切削工藝主要包括：適合高速切削的加工走刀方式启盛、專門的CAD/CAM編程策略蹦掐、優(yōu)化的高速加工參數(shù)、充分冷卻潤滑并具有環(huán)保特性的冷卻方式等僵闯。
 
高速切削的加工方式原則上多采用分層環(huán)切加工卧抗，一般使用斜線軌跡進刀方式，直接垂直向下進刀極易出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象棍厂，因此不宜采用颗味；斜線軌跡進刀方式的銑削力是逐漸增大的，因此對刀具和主軸的沖擊比垂直下刀小牺弹，可明顯減少下刀崩刃的現(xiàn)象鹃改。螺旋式軌跡進刀方式采用螺旋向下切入，最適合型腔高速加工的需要砸新。

CAD/CAM編程原則上是盡可能保持恒定的刀具載荷侦萍，把進給速率變化降到最低，使程序處理速度最大化拿奥。主要方法有：盡可能減少程序塊均壳，提高程序處理速度；在程序段中可加入一些圓弧過渡段母滤，盡可能減少速度的急劇變化拔翠；粗加工不是簡單的去除材料，要注意保證本工序和后續(xù)工序加工余量均勻城砖，盡可能減少銑削負荷的變化翅窥；多采用分層順銑方式；切入和切出盡量采用連續(xù)的螺旋和圓弧軌跡進行切向進刀廷诺，以保證恒定的切削條件没惶；充分利用數(shù)控系統(tǒng)提供的仿真驗證功能。零件在加工前必須經(jīng)過仿真簇抵、驗證：(1)刀位數(shù)據(jù)的正確性庆杜、(2)刀具各部位是否與零件發(fā)生干涉、(3)刀具與夾具附件是否發(fā)生碰撞碟摆。確保產(chǎn)品質(zhì)量和操作安全晃财。

高速銑削加工用量的確定主要考慮加工效率、加工表面質(zhì)量焦履、刀具磨損以及加工成本拓劝。不同刀具加工不同工件材料時，加工用量會有很大差異嘉裤，目前尚無完整的加工數(shù)據(jù)郑临。通常栖博，隨著切削速度的提高，加工效率提高厢洞，刀具磨損加劇仇让，除較高的每齒進給量外，加工表面粗糙度隨切削速度提高而降低躺翻。對于刀具壽命丧叽，每齒進給量和軸向切深均存在最佳值，而且最佳值的范圍相對較窄真葱。高速銑削參數(shù)一般的選擇原則是高的切削速度宴忱、中等的每齒進給量fz、較小的軸向切深ap和適當大的徑向切深ae讨砍。

對機床的要求

機床結(jié)構(gòu)設(shè)計巾妇、制造技術(shù)、高穩(wěn)定主軸系統(tǒng)佩讨、先進熱誤差補償系統(tǒng)哥甲、先進的數(shù)控進給系統(tǒng)等對高精度切削有著重要影響。機床制造商大多采用全閉環(huán)位置伺服控制的小導程把毒、大尺寸裹耗、高質(zhì)量的滾珠絲杠或大導程多頭絲杠。隨著電機技術(shù)的發(fā)展徽捶，先進的直線電動機已經(jīng)問世痘宋，并成功應(yīng)用于CNC機床。先進的伺服電動機驅(qū)動使進給系統(tǒng)加快了響應(yīng)速度淡箱，提高了伺服控制精度和機床加工的定位及重復定位精度嗓万。

現(xiàn)今，高速機床數(shù)控系統(tǒng)的速度和加速度的前饋控制(Feed Forward Control)灸叼、前瞻處理(Look-ahead)、拐角預處理都能有效地保證模具復雜曲面高速加工的質(zhì)量和效率庆捺。

部分機床還可在內(nèi)部進行NURBS非均勻有理B樣條插補曲線處理古今，用戶可直接控制加工精度之誤差參數(shù)，從而伺服系統(tǒng)能準確地控制速度和加速度滔以，使加工精度有所保證捉腥。

機床本身的幾何誤差以及切削期間結(jié)構(gòu)受熱所產(chǎn)生的熱位移，是影響其加工精度的主要因素你画，因此機床溫度穩(wěn)定性控制技術(shù)及熱位移補償技術(shù)在近年來逐漸受到重視抵碟，由于熱會使所有機件的材質(zhì)膨脹，故所有會產(chǎn)生熱的行為皆是誤差產(chǎn)生的原因坏匪。如：高速主軸之轉(zhuǎn)動拟逮、各滑動件撬统、滾動件之摩擦、伺服電動機之消耗功敦迄、環(huán)境溫度場之變化等恋追。

解決機床由于溫度分布不均勻所導致之熱誤差一般有三種方法：(1)控制熱流(heat flow)流向機床周圍環(huán)境。(2)重新設(shè)計機床結(jié)構(gòu)奖岛，使其對熱變形敏感度降低及控制變形情況恕孙。(3)對移動件施以補償。補償前淑储，需先做到理論上之設(shè)計最佳化帘缤。一般相信，若采用實時(real-time)熱誤差修正可有效地減少由于設(shè)計不良所導致之熱誤差俏堆。其中憋屑，機床熱彈現(xiàn)象(thermoplastic behavior)是決定熱變形修正準確能力之重要因子之一。機械結(jié)構(gòu)件之熱變形在于機床溫度變化椭斜，傳統(tǒng)上常采用高體積流率之冷卻液氨固，如對全機結(jié)構(gòu)件及絲杠運用油使機件維持定溫，也是一種消除熱誤差之好方法揣煤。

當然解瀑，最省錢且效果最好之方法仍為實行熱誤差補償控制，目前歐美日各國生產(chǎn)之高精密機床也有各自的熱誤差補償控制方法凉适，如日本大隈（OKUMA）基于其二十年對熱變形處理的研發(fā)經(jīng)驗而提出的“熱親和概念”(Thermo Friendly Concept)蛛蒙。

“熱親和概念”(Thermo Friendly Concept)技術(shù)設(shè)計主要分為兩部分：

(1)TAS-S (Thermo Active-dimension Stabilizer for Spindle)熱位移補償——主軸

主軸采用簡單熱變形的結(jié)構(gòu)，平均熱對稱冷卻潤滑噴嘴及雙重冷卻油套渤愁，將熱變形抑制在最小程度牵祟，從而應(yīng)用正確的熱位移補償方式，使能在長時間運轉(zhuǎn)中保持熱變形在4μｍ以內(nèi)抖格。

(2)TAS-C (Thermo Active-dimension Stabilizer for Construction)熱位移補償——結(jié)構(gòu)

機床結(jié)構(gòu)使用熱量分布均勻及箱式組合構(gòu)造簡化熱變形情況诺苹，機內(nèi)護罩用于減小冷卻液和加工時鐵屑溫度對機床的影響，而分離的NC控制箱設(shè)計將電器零件運作時的熱力隔離雹拄，使機床前后溫度保持相同的熱平衡結(jié)構(gòu)收奔，將熱變形抑制在最小程度，再正確地進行熱位移補償滓玖，使整體加工精度在8μｍ內(nèi)坪哄。

高速高精度切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的重要發(fā)展方向之一，目前主要應(yīng)用于航空航天工業(yè)势篡、汽車工業(yè)和模具行業(yè)翩肌，尤其是在加工復雜曲面的領(lǐng)域。工件本身禁悠、刀具系統(tǒng)或CAD/CAM技術(shù)可從用戶之經(jīng)驗及各種新工具和不斷改進而得到提升念祭，但機床之技術(shù)及質(zhì)量便由機床生產(chǎn)商提供沽票，因此，加工精度是否能達到要求铣啰，選擇機床是最重要的第一步绅荒。

符合以上條件作高速、高精度切削的加工中心肌搔，比較典型的如日本大隈（Okuma）公司MB-V系列立式加工中心肝羊。

MB-V系列獲得2002年度日本機械學會科技獎。對于溫度變化所產(chǎn)生的真正熱變形伪浅，則以環(huán)境實驗室內(nèi)所取得的大量熱位移數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)子特，通過0.1μm單位的實時熱位移補償方法予以控制。利用這種新技術(shù)惕衩，即使在室溫變化達8℃的情況下挨伯，加工過程中的尺寸變化也只有8μm（實測值），實現(xiàn)了令人矚目的高精度加工协超。