• 縮短生產(chǎn)時間。 切削速度和進給速度的成倍提高，刀具消耗工具交換時間的增加可忽略不計，空運時間減少，整體切削加工效率有顯著的提高 ，加工時間明顯縮短。
• 降低制造成本。 更快的生產(chǎn)力必然引起制造成本的下降。
• 高速切削吸收能量。 一方面減少了工件在加工過程中的發(fā)熱(特別在銑削加工中)，工件升溫小；另一方面可加工硬質(zhì)材料。
• 改善工件的加工質(zhì)量。 加工精度和切削表面的光潔度大大提高，減少人工后加工及輔助工時。

圖2 曲軸磨床CBN高速磨削

二、汽車工業(yè)中的高速加工

三、切削刀具的應(yīng)用

1. CBN及PCD刀具
   高速切削的代表性工具材料是CBN以及PCD。端面銑削使用CBN刀具時，其切削速度可高達5000m/min。用CBN刀具加工20CrMo5淬硬齒輪(60HRC)內(nèi)孔，代替磨削，表面粗糙度可達0.22μm，已成為國內(nèi)外汽車行業(yè)推廣的新工藝。凸輪軸和曲軸也采用CBN砂輪進行高速磨削；在缸體、缸蓋鋁合金材料銑削加工中則廣泛采用PCD刀具，考慮到高速回轉(zhuǎn)時將會產(chǎn)生很大的離心力，因此刀體采用高強度鋁合金材料制作(見圖4)。
   
   圖4 凸輪軸CBN砂輪
2. 硬質(zhì)合金刀具及涂層技術(shù)
   硬質(zhì)件切削是高速切削技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，即用單刃或多刃刀具加工淬硬零件，它比傳統(tǒng)的磨削加工效率高，而且簡化了工藝方法和工藝環(huán)節(jié)，不僅節(jié)約了成本，而且更加柔性化。
   在鉆削和銑削加工中，超細晶粒硬質(zhì)合金適合于大多數(shù)應(yīng)用，它們同時具有較高的韌性和優(yōu)異的耐熱性，從而可將有利的切削刃槽形與較大的前角及后角融為一體，這些特征的直接反映是降低了切削力和切削溫度；在攻絲時，特別高的扭矩以及在較高切削速度下升高的溫度需要采用非常堅韌卻具有高耐熱性的切削材料。
   我們采用內(nèi)冷的硬質(zhì)合金鉆頭代替過去的高速鋼鉆頭進行孔加工，攻螺紋也采用硬質(zhì)合金絲錐來提高速度，曲軸攻螺紋甚至采用無切削擠壓式絲錐；凸輪軸軸頸加工現(xiàn)改用硬質(zhì)件加工方式，刀具一次加工就可達到要求的表面光潔度，不需要再進行磨削。
   為使切削工具既作到價格低廉，又具備優(yōu)異的性能，可有效降低加工成本的技術(shù)，目前當首推涂層技術(shù)。現(xiàn)在高速加工使用的立銑刀，大都采用TiAIN系的復(fù)合多層涂鍍技術(shù)進行處理。
3. 刀具夾持系統(tǒng)
   刀具的夾持系統(tǒng)是支撐高速切削的重要技術(shù)，以前使用的7:24大錐度刀柄，軸向定位精度低，剛度差，在高速時主軸孔大頭在離心力作用下“張口”，使其剛度進一步降低，且不安全。目前兩面夾緊式工具系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，上海大眾發(fā)動機廠大量采用了HSK工具系統(tǒng)。這種短錐柄采用錐面和端面同時定位，軸向重復(fù)精度比7:24刀柄提高3倍，達0.001mm，有效防止了軸向的竄動；徑向跳動提高2~3倍，達0.003mm，提高了抵抗徑向切削力的能力。刀具與夾具回轉(zhuǎn)平衡性能的優(yōu)劣，不僅影響到加工精度和刀具壽命，而且也會影響機床的使用壽命。