高速加工作為模具制造中最為重要的一項先進(jìn)制造技術(shù)，是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)制造技術(shù)。在常規(guī)切削加工中備受困擾的一系列問題，通過高速加工的應(yīng)用得到了解決。
其切削速度、進(jìn)給速度相對于傳統(tǒng)的切削加工，以級數(shù)級提高，切削機(jī)理也發(fā)生了根本的變化。與傳統(tǒng)切削加工相比，高速加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍，其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%，留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動幾乎消失。
隨著切削速度的提高，單位時間毛坯材料的去除率增加，切削時間減少，加工效率提高，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。同時，高速加工的小量快進(jìn)使切削力減少，切屑的高速排除，減少了工件的切削力和熱應(yīng)力變形，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率，而工件的表面粗糙度對低階頻率最為敏感，由此降低了表面粗糙度。
在模具的高淬硬鋼件（hrc45～65）的加工過程中，采用高速可以取代電加工和磨削拋光的工序，避免了電極的制造和費(fèi)時的電加工時間，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。一些市場上越來越需要的薄壁模具工件，高速銑削可順利完成。而且在高速銑削cnc加工中心上，模具一次裝夾可完成多工步加工。這些優(yōu)點在資金回轉(zhuǎn)要求快、交貨時間緊急、產(chǎn)品競爭激烈的模具等行業(yè)是非常適宜的。
高速加工系統(tǒng)主要由可滿足高速的高速加工中心、高性能的刀具夾持系統(tǒng)、高速刀具、安全可靠的高速cam軟件系統(tǒng)等構(gòu)成，因此，高速加工實質(zhì)上是一項大的系統(tǒng)工程。隨著切削刀具技術(shù)的進(jìn)步，高速加工已可以應(yīng)用于加工合金鋼（hrc>30），廣泛地應(yīng)用于汽車和電子元件產(chǎn)品中的沖壓模、注塑模具等零件的加工。高速加工的定義依賴于被加工的工件材料的類型。例如，高速加工合金鋼采用的切削速度為500m/min，而這一速度在加工鋁合金時為常規(guī)采用的順銑速度。
隨著高速加工的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，對新型刀具材料的研究、刀具設(shè)計結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、數(shù)控刀具路徑新策略的產(chǎn)生和切削條件的改善等也有所提高。而且，切削過程的計算機(jī)輔助模擬技術(shù)也出現(xiàn)了，這項技術(shù)對預(yù)測刀具溫度、應(yīng)力、延長刀具使用壽命很有意義。鑄造、沖模、熱壓模和注塑模加工的應(yīng)用代表了鑄鐵、鑄鋼和合金鋼的高速應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。工業(yè)領(lǐng)先的國家在沖模和鑄模制造方面，研制時間大部分耗費(fèi)在機(jī)械加工和拋光加工工序上。沖?；蜩T模的機(jī)械加工和拋光加工約占整個加工費(fèi)用的2/3，而高速銑可正好用來縮短研制周期，降低加工費(fèi)用。
高速之所以得到工業(yè)界越來越廣泛地應(yīng)用，是因為它相對傳統(tǒng)加工具有顯著的優(yōu)越性，具體說來有以下特點：
?。ㄒ唬┥a(chǎn)效率有效提高。
高速加工允許使用較大的進(jìn)給率，比常規(guī)切削加工提高5～10倍，單位時間材料切除率可提高3～6倍。當(dāng)加工需要大量切除金屬的零件時，可使加工時間大大減少。
?。ǘ┲辽俳档?0%的切削力。
由于高速采用極淺的切削深度和窄的切削寬度，因此切削力較小，與常規(guī)切削相比，切削力至少可降低30%，這對于加工剛性較差的零件來說可減少加工變形，使一些薄壁類精細(xì)工件的切削加工成為可能。
?。ㄈ┘庸べ|(zhì)量得到提高。
因為高速旋轉(zhuǎn)時刀具切削的激勵頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率，不會造成工藝系統(tǒng)的受迫振動，保證了較好的加工狀態(tài)。由于切削深度、切削寬度和切削力都很小，使得刀具、工件變形小，保持了尺寸的精確性，也使得切削破壞層變薄，殘余應(yīng)力小，實現(xiàn)了高精度、低粗糙度加工。
從動力學(xué)角度分析頻率的形成可知，切削力的降低將減小由于切削力產(chǎn)生的振動（即強(qiáng)迫振動）的振幅；轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的固有頻率，避免共振的發(fā)生；因此高速可大大降低加工表面粗糙度，提高加工質(zhì)量。
（四）降低加工能耗，節(jié)省制造資源。
由于單位功率的金屬切除率高、能耗低以及工件的在制時間短，從而提高了能源和設(shè)備的利用率，降低了切削加工在制造系統(tǒng)資源總量中的比例，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
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常規(guī)切削加工不能加工淬火后的材料，淬火變形必須進(jìn)行人工修整或通過放電加工解決。高速則可以直接加工淬火后的材料，在很多情況下可完全省去放電加工工序，消除了放電加工所帶來的表面硬化問題，減少或免除了人工光整加工。
其切削速度、進(jìn)給速度相對于傳統(tǒng)的切削加工，以級數(shù)級提高，切削機(jī)理也發(fā)生了根本的變化。與傳統(tǒng)切削加工相比，高速加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍，其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%，留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動幾乎消失。
隨著切削速度的提高，單位時間毛坯材料的去除率增加，切削時間減少，加工效率提高，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。同時，高速加工的小量快進(jìn)使切削力減少，切屑的高速排除，減少了工件的切削力和熱應(yīng)力變形，提高了剛性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率，而工件的表面粗糙度對低階頻率最為敏感，由此降低了表面粗糙度。
在模具的高淬硬鋼件（hrc45～65）的加工過程中，采用高速可以取代電加工和磨削拋光的工序，避免了電極的制造和費(fèi)時的電加工時間，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。一些市場上越來越需要的薄壁模具工件，高速銑削可順利完成。而且在高速銑削cnc加工中心上，模具一次裝夾可完成多工步加工。這些優(yōu)點在資金回轉(zhuǎn)要求快、交貨時間緊急、產(chǎn)品競爭激烈的模具等行業(yè)是非常適宜的。
高速加工系統(tǒng)主要由可滿足高速的高速加工中心、高性能的刀具夾持系統(tǒng)、高速刀具、安全可靠的高速cam軟件系統(tǒng)等構(gòu)成，因此，高速加工實質(zhì)上是一項大的系統(tǒng)工程。隨著切削刀具技術(shù)的進(jìn)步，高速加工已可以應(yīng)用于加工合金鋼（hrc>30），廣泛地應(yīng)用于汽車和電子元件產(chǎn)品中的沖壓模、注塑模具等零件的加工。高速加工的定義依賴于被加工的工件材料的類型。例如，高速加工合金鋼采用的切削速度為500m/min，而這一速度在加工鋁合金時為常規(guī)采用的順銑速度。
隨著高速加工的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，對新型刀具材料的研究、刀具設(shè)計結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、數(shù)控刀具路徑新策略的產(chǎn)生和切削條件的改善等也有所提高。而且，切削過程的計算機(jī)輔助模擬技術(shù)也出現(xiàn)了，這項技術(shù)對預(yù)測刀具溫度、應(yīng)力、延長刀具使用壽命很有意義。鑄造、沖模、熱壓模和注塑模加工的應(yīng)用代表了鑄鐵、鑄鋼和合金鋼的高速應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。工業(yè)領(lǐng)先的國家在沖模和鑄模制造方面，研制時間大部分耗費(fèi)在機(jī)械加工和拋光加工工序上。沖?；蜩T模的機(jī)械加工和拋光加工約占整個加工費(fèi)用的2/3，而高速銑可正好用來縮短研制周期，降低加工費(fèi)用。
高速之所以得到工業(yè)界越來越廣泛地應(yīng)用，是因為它相對傳統(tǒng)加工具有顯著的優(yōu)越性，具體說來有以下特點：
?。ㄒ唬┥a(chǎn)效率有效提高。
高速加工允許使用較大的進(jìn)給率，比常規(guī)切削加工提高5～10倍，單位時間材料切除率可提高3～6倍。當(dāng)加工需要大量切除金屬的零件時，可使加工時間大大減少。
?。ǘ┲辽俳档?0%的切削力。
由于高速采用極淺的切削深度和窄的切削寬度，因此切削力較小，與常規(guī)切削相比，切削力至少可降低30%，這對于加工剛性較差的零件來說可減少加工變形，使一些薄壁類精細(xì)工件的切削加工成為可能。
?。ㄈ┘庸べ|(zhì)量得到提高。
因為高速旋轉(zhuǎn)時刀具切削的激勵頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率，不會造成工藝系統(tǒng)的受迫振動，保證了較好的加工狀態(tài)。由于切削深度、切削寬度和切削力都很小，使得刀具、工件變形小，保持了尺寸的精確性，也使得切削破壞層變薄，殘余應(yīng)力小，實現(xiàn)了高精度、低粗糙度加工。
從動力學(xué)角度分析頻率的形成可知，切削力的降低將減小由于切削力產(chǎn)生的振動（即強(qiáng)迫振動）的振幅；轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的固有頻率，避免共振的發(fā)生；因此高速可大大降低加工表面粗糙度，提高加工質(zhì)量。
（四）降低加工能耗，節(jié)省制造資源。
由于單位功率的金屬切除率高、能耗低以及工件的在制時間短，從而提高了能源和設(shè)備的利用率，降低了切削加工在制造系統(tǒng)資源總量中的比例，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
?。ㄎ澹┖喕思庸すに嚵鞒獭?/span>
常規(guī)切削加工不能加工淬火后的材料，淬火變形必須進(jìn)行人工修整或通過放電加工解決。高速則可以直接加工淬火后的材料，在很多情況下可完全省去放電加工工序，消除了放電加工所帶來的表面硬化問題，減少或免除了人工光整加工。
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