1.1.3 HSM的國內外研究現狀
高速加工的理論最早是由德國的Salomon博士于1931年提出的。1981年德國Darmstadt工業大學研制了高速主軸系統,隨后德國發起了由18家企業和大學聯合開發為期4年的高速加工研究。Darmstadt工業大學的H.Schulz教授在高速切削機理和工藝方面進行了卓有成效的研究,促進了高速加工技術的應用。
20世紀90年代,發達的工業國家相繼投入到HSM的研究與開發中,1993年直線電動機的研制成功拉開了高速進給的序幕,標志著HSM技術已從理論研究走向工業應用,HSM已成為現代數控技術的重要發展方向之一。
1996年芝加哥IMTS’96(國際制造技術展覽會)技術主題就是機床的“高速化”。1998年芝加哥IMTS’98又增加了高速切削的刀具、刀夾系統等專題,CIRP年會近年來一直把HSM理論與技術作為其主要內容之一進行研究。
國際上近年來在HSM方面開展的主要研究項目有:
(1)H.Schulz教授領導開展的德國科學技術部資助項目,主要內容是對高速銑削機床及其主軸、刀具、HSM工藝、效率與應用的研究。
(2)Komanduri博士領導的美國先進加工研究計劃AMRP。
(3)意大利Levi等人對HSM經濟性的研究。
(4)日本鳴瀧則彥等在端面銑削方面進行的高速切削應用研究。
國內的HSM研究起步較晚,國內著名的北京國際機床展覽會(CIMT’2001——CIMT’2007),HSM機床是熱點之一。目前國內HSM的研究多數集中在高校和研究所,還處于實驗室研究階段,有一部分也已進入了實際應用(如上海通用汽車有限公司高速銑削發動機箱蓋、成都飛機制造公司加工起落架等)。近年來,我國對高速切削資助的研究集中在下列院所。
(1)北京理工大學“高速切削機理研究與刀具研制”。
(2)東北大學“高速切削技術的研究”。
(3)廣東工業大學“快速進給系統的研究”。
(4)同濟大學的“高速主軸系統的研究”、“水泥床身的研究”。
(5)沈陽冶金建筑學院“全陶瓷軸承及磁懸浮軸承的研究”等。
在新型高速數控系統與技術方面,尤其是新的數控數據接口STEP-NC的研究較少。
國內主要機床生產廠家在引進、合作、吸收國外HSM先進技術的基礎上,也設計開發了一些國產的HSM機床,國內HSM機床部分性能參數如表1-2所示。
表1-2 國內HSM機床部分性能參數

機械科學研究院在2000年“機械制造業產品與技術發展預測”中闡述,在“十五”期間,高速加工到2005年基本上實現工業應用,在下列關鍵技術和研究工作上有所突破:
(1)高速切削、磨削機理研究。
(2)高速主軸單元制造技術研究。
(3)高速進給單元制造技術研究。
(4)高速加工的刀具、磨具及材料研究。
(5)高速加工測試技術研究。