陈世钰 教授级高工
近十年来国外高速加工在迅猛地发展。目前高速加工技术已在航空、航天、汽车和摩托车、模具制作、轻工与电子工业和其他制造业得到了越来越广泛的应用，取得了极其巨大的技术与经济效益。我国近年来在这方面也日益重视，北京和上海分别举办了“高速加工技术在汽车制造及装备制造中的应用”论坛。2004年11月在上海工业博览会举办了“高速加工技术在航空航天和模具加工中的应用”。面对制造行业日益激烈的国际性竞争，高速加工（HSC）已成为一个非常重要的技术研发方向。
一般地，高速被定义为普通切削速度的3～5倍。采用高速切削工艺可以缩短生产时间，提高生产效率，降低生产成本，改善工件的加工质量，加工精度和切削表面的光洁度大大提高，减少工件在加工过程中的发热和减少工件的变形等优点，把当前的提高切削水平实用化，可使我国机加工整体切削效率提高1～2剖，具有十分巨大的经济效益和社会效益。下面举个例子来比较高速加工与普通加工在效果上在巨大差异：
扬声器锥度模具的切削条件与切削效果
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工件
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切削类型与
切削效果
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切削条件
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主轴转速
（r/min）
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进给速度（r/min）
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周期进给（mm）
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间断进给（mm）
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表面粗糙度（pm）
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加工时间（min）
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型芯
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高速切削普通切削切削效果
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60000
2000
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2～4
0.1
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0.2
0.5
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0.2
0.5
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2.4
6.0
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32
780
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高速切削:普通切削劳动者= 24 ：1
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模腔
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高速切削普通切削切削效果
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60000
2000
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2～4
0.1
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0.2
0.5
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0．2
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11．78
750
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高速切削:普通切削劳动者= 65 ：1
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从上表我们可以看到加工型芯时，高速切削的效果是普通切削的24倍，加工模腔高速切削的效果是普通切削的65倍，效果极佳。
要发展和应用高速加工技术，首先必须有性能优良的高速数控机床，而高速机床的工作性能首先取决于高速电主轴，高速主轴的轴承一般有四种型式，即：空气轴承、滚珠轴承、磁力轴承、和液体静压轴承。
以上四种轴承作为高速主轴轴承的选择主要取决于以下几个因素，即：速度、回轴精度、振动、刚度、承载能力、尺寸大小、重量、轴承的磨损、对环境的污染、价格和所有权的费用等。美国知名的Colibri公司提供一个表格，该表格介绍了四种型式轴承主轴的优缺点如下：
Spindles technoiogy
comparision Tabie
■EXCEPTIOINAL（优良) ■ SATISFACTORY(满意) USATISFACTORY(不满意)
根据该公司的推介，在高速精密加工中，当主轴转速在15000转/分时，采用气静压电主轴，摘录如下：
在高精密加工中，采用气静压轴承电主轴与滚珠轴承电主轴相比，其优点是转速高，回转速度高，精度寿命和使用寿命长，摩擦功耗小，振动和噪音小，没有污染，这是大家所熟知的。气静压轴承的缺点是承载力低，由于在高速精密加工中，切削力较小，主轴的受力小，在这种工况下，对气静压电主轴来说，正好是扬长避短，可以适应高速精密加工的要求。近十多年来，工业发达国家为了满足高速加工的要求，气静压电主轴的生产发展很快，美国、英国、日本、德国、瑞士等国家（还有韩国），气静压电主轴的生产已经规格化，在机床上已得到广泛的应用，如磨削、精铣、雕刻、精钻和超精车……等，其加工范围已遍及十多个大行业。
现在我国已有了自主知识产权的高刚性大功率气静压电主轴，国家知识产权局已授予专利，其专利号为ZL200520057996。在投入产业化和推广应用后，将会使我国的高速精密加工提高到一个新水平。
参考文献：
张伯霖等：高速切削技术及应用 机械工业出版社 2002年
