在对模具进行初精加工和精加工时，需要很好考虑带有直接传动的HSC加工中心的高动力性问题。整体加工时间可以因此缩减75% 许多人认为高速加工（HSC）是一项成熟的工艺。十多年前，所谓的高速铣削付诸实践的时候，诸多企业出于市场营销的目的，竭力地在其产品上都打上HSC的“标签”，即使这种做法名不副实。从那以后，HSC逐步成为一种成熟的工艺。然而，技术发展速度之快令人震惊，HSC加工中心的效率得到了极大的提高，产品的差异也日益明显。HSC的目标仍未改变，那就是使加工作业更加快速、更加精确和更加灵活。 采用线性电机进给轴能耗低 Röders公司因此做了一次测量：两台HSC设备，一台采用滚珠丝杠，另一台采用采用线性电机，其他方面采用相同的导向和类似的轴质量，对其加速度和脉冲做了相同的调节。然后在两台HSC设备上采用相同的加工程序。结果是采用线性电机的进给轴的整体耗能要比滚珠丝杠的耗能低12%。如果把线性电机的动力性调节到能实现相同加工质量的水平上，则耗能差异更是加大到20%。另外，直接传动技术对于环境也是非常友好的。鉴于直接传动技术的这些明显的优点，Röders公司自2010年1月份以来就只制造各种带有直接传动技术的机床设备。 在HSC技术刚刚起步阶段，所设计的机床设备都在其轴上尽可能降低重量，以便达到较强的动力性。这在某些方面会因刚性问题而导致更多费用，也会限制HSC加工中心的应用范围，尤其是对于较难切削的加工场合。在此期间，针对直接传动的现代化调节技术的能力上升很快，因此，大的刚性和重量以及导轨摩擦便不再成为妨碍因素。Röders公司持续利用这些优点并于2010年首次推出了一台刚性提高了3倍的HSC设备。尽管刚性很强，但运行的增量却仍能维持在最低的水平，如图2所示，这里，进给轴以0.1μm的步距前行并以0.05μm的步距后退。当然，HSC设备也必须配备相应高分辨率的刻度盘。 直接传动要求有快速的调节技术 在此条件下，直接传动技术可以很好地展现出其优势。直接传动要求具备一种能力强的，尤其是反应快速的调节技术和设备结构，而且在下部频率范围内不会出现明显的固有频率。由滚珠丝杠传动的轴会有较高的阻尼，在“较弱”的结构中仍可以获得较好的结果。但这只是滚珠丝杠传动的唯一的好处。直接传动装置非常结实耐用，也没有磨损，因此很多供应厂商可以对电机做出若干年的质量保证。其实，主要的优点在于很高的动力性。这种动力性恰恰是“直接”传动系统“直接”发出的，它尤其对复杂加工作业影响更大。 尽管注意的人不多，但是每个技术人员都会马上明白，与滚珠丝杠传动的轴相比，“直接”传动的轴耗能更低。当进给量加大时，螺母会使滚珠丝杠及其轴承很快变热，而直接传动则不会出现这种能源消耗。 通过采用较高的刚性，HSC设备则以明显较高的动力投入运行，结果便是加工时间得到极大的缩短，或者表面质量得到极大改善。此外，刀具损耗量也大幅降低。这些对于HSC加工来说，都是一些主要的成本因素。现代化的粗加工刀具要求较低的转速和较高的进给量。在这些加工场合，刚性问题对于刀具的进刀和使用寿命来说，尤为重要。较高的刚性可以极大挖掘出此类HSC设备的应用潜力，当然也要取决于所使用的铣轴。主轴质量明显提高 针对材质为1.2714、抗拉强度为1600N/mm2的锻件模具的粗加工，选用了Aura公司生产的带有五刀片的35mm刀头。对此，有意识地配置了150mm的延伸长度，以便获得一定的灵活性，从而适应模具的几何外形。在转速为1800r/min时，进给量为7000mm/min，Z上的进刀为1mm。在加工过程中，运行非常安稳，这有利于刀具达到较长的使用寿命。在后续的半精加工和精加工时，很好利用了HSC设备的高动力性能。由此整体加工时间缩短了75%。 HSC设备所能达到的表面质量也得到明显的改善。例如，Stavax注塑机模具（54HRC）的表面加工质量达到了很高的水平（图4）。整个表面的粗糙度为Ra0.01μm（10nm）。如果所有影响因素（设备、刀具和加工策略等）都合适的话，这种表面质量即可得以稳定生产。 即使HSC技术已经是一项非常成熟的工艺技术了，但是它快速发展的终结时代仍是遥不可测。 刀具的运行是否稳定，以及振动和同心度等因素是判定主轴好坏的主要参数。即使在前些年没有发生轴承技术革命，主轴的质量也还是因为加工技术水平不断提高而得到明显的改善。在较大的轴承上仍可实现1.5mm/s以下的振动速度。此外，30000r/min的最大转速也不会必然造成主轴变“弱”。最大为50N.m的扭力在下部转速范围内也足以应付难切削的加工任务。因此，结合使用刚性大的HSC加工中心，可以带来极大的成本节省。
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