近年來，尤其是在加入世貿(mào)組織后，中國高速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)使人們對(duì)其工具及模具行業(yè)的高速發(fā)展充滿了期待。1999年其產(chǎn)值已達(dá)30億美元，據(jù)估計(jì)其年均成長率可達(dá)15%。相應(yīng)地，人們對(duì)擴(kuò)大高速加工技術(shù)應(yīng)用的興趣以及積累自身在這一技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的專門知識(shí)的需求也越來越大，這一點(diǎn)從中國在這一領(lǐng)域內(nèi)明顯增強(qiáng)的科研活動(dòng)就可見一斑。我們同我們的合作伙伴，上海同濟(jì)大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)研究所，早在1986年就已經(jīng)開始不斷地在機(jī)床開發(fā)及高速加工領(lǐng)域開展廣泛而深入的合作。
然而中國的用戶對(duì)于應(yīng)用高速加工技術(shù)還相對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)。此外，不僅德方，即便是中方也對(duì)其高速加工市場缺乏足夠的了解。德方的高速加工技術(shù)及產(chǎn)品供應(yīng)商到目前為止在中國還沒有做足夠的宣傳工作。
這一新的合作項(xiàng)目的目的在于，為中國的合作企業(yè)和高校應(yīng)用及研究高速加工技術(shù)提供支持，并由此促進(jìn)該技術(shù)在生產(chǎn)企業(yè)，用戶及高校中的推廣。項(xiàng)目合作各方基于共同的科研工作進(jìn)一步提高各自的技術(shù)，工藝及生產(chǎn)管理水平。
項(xiàng)目的另一重要目標(biāo)是加強(qiáng)中德雙方的企業(yè)及高校間的聯(lián)系，比如互換訪問學(xué)者。
項(xiàng)目的合作企業(yè)來自于中德雙方的工業(yè)領(lǐng)域。德方為十六家機(jī)床、主軸、刀具、控制系統(tǒng)、軟件及刀夾具供應(yīng)商。中方共十家合作企業(yè)，既有機(jī)床及刀具生產(chǎn)商，又有高速加工技術(shù)的應(yīng)用企業(yè)（部分來自于汽車制造及航空、航天領(lǐng)域）。
項(xiàng)目規(guī)劃：首先通過市場調(diào)研了解高速加工技術(shù)在中國模具制造業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)其生產(chǎn)，應(yīng)用及研究領(lǐng)域存在的問題與不足加以分析，找出原因并對(duì)目前高速加工技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性加以評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上與合作企業(yè)共同確定雙方研究的重點(diǎn)，然后才能通過接下來的研究工作有的放矢地對(duì)存在的問題加以解決。
此外，計(jì)劃在上海籌建一個(gè)高速加工技術(shù)的培訓(xùn)中心。一方面這一培訓(xùn)中心可以對(duì)大學(xué)及企業(yè)的工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。另一方面在此不僅可以介紹并展示先進(jìn)的加工方法、刀具、機(jī)床部件以及工藝流程，而且可以通過加工實(shí)例演示高速加工生產(chǎn)鏈（生產(chǎn)的組織、CAD/CAM、數(shù)控編程、試件加工、過程及質(zhì)量控制等），并為更多潛在的中方用戶及決策者們提供了一個(gè)認(rèn)識(shí)及了解德國高速加工產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)際應(yīng)用狀況的機(jī)會(huì)。此外還可將其作為工藝中心，雙方共同進(jìn)行面向?qū)嶋H應(yīng)用的研究工作。
項(xiàng)目的成果，即工藝信息及中國的市場信息（供應(yīng)商、用戶、研究機(jī)構(gòu)等），最終將被匯總成工藝數(shù)據(jù)庫。
2004年開始的合作研究重點(diǎn)為
◆機(jī)床設(shè)計(jì)的優(yōu)化
◆常用材料高速加工的工藝優(yōu)化/過程優(yōu)化
◆高速硬切削加工，干加工及微量潤滑加工
◆刀具優(yōu)化
◆提高機(jī)床的應(yīng)有效率及經(jīng)濟(jì)性
◆籌建上海的高速加工技術(shù)培訓(xùn)中心
◆開發(fā)高速加工工藝數(shù)據(jù)庫
不僅僅是快—高速加工過程鏈
研究所在高速加工領(lǐng)域的研究工作
生產(chǎn)管理工藝及機(jī)床研究所在高速加工技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了25年以上的研究。七個(gè)研究小組密切合作，研究范圍覆蓋了高速加工的各個(gè)環(huán)節(jié)。他們不僅進(jìn)行高速加工的基礎(chǔ)研究，而且同工業(yè)伙伴共同進(jìn)行應(yīng)用研究。
如果對(duì)從產(chǎn)品的涉及到生產(chǎn)的整個(gè)過程進(jìn)行分析，要將告訴加工技術(shù)有效地應(yīng)用起來需要一系列的步驟。CAM系統(tǒng)的作用在于將設(shè)計(jì)同生產(chǎn)安排有效地聯(lián)系起來。
PTW研究所數(shù)字化小組的研究重點(diǎn)是基于自由曲面模塊化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的CAM編程以及工藝知識(shí)在CAM系統(tǒng)中的集成，其目的在于將高速加工的工藝知識(shí)盡早地應(yīng)用到制造過程中去。
高速加工對(duì)機(jī)床、機(jī)床部件也提出了特殊的要求。其對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高動(dòng)態(tài)相應(yīng)的要求可以通過應(yīng)用直線電機(jī)得到解決。另為高速加工中經(jīng)常使用電主軸，以便在高轉(zhuǎn)速下能夠提供足夠的輸出功率。與此類似的課題在PTW研究所由其機(jī)床機(jī)、機(jī)床部件小組進(jìn)行研究。
為將高速加工技術(shù)最好地應(yīng)用起來無疑需要滿足許多工藝上的要求。高性能材料的使用需要工藝，加工參數(shù)，刀具及機(jī)床相互間最佳的匹配。這些是工藝小組研究的內(nèi)容。
項(xiàng)目實(shí)例
高速加工在模具制造中的應(yīng)用IV
項(xiàng)目的目標(biāo)是，與用戶刀具和機(jī)床生產(chǎn)商以及CAD/CAM開發(fā)商合作對(duì)模具制造中的實(shí)際問題加以解決，以對(duì)其現(xiàn)今的和長遠(yuǎn)的發(fā)展進(jìn)行研究，最終將研究成果轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實(shí)踐中去。其研究重點(diǎn)可劃分為CAD/CAM和工藝兩部分，具體包括：
★自由曲面的模塊化編程
★縮短模具的生產(chǎn)鏈
★加工工藝優(yōu)化
★整個(gè)生產(chǎn)鏈的經(jīng)濟(jì)性分析
項(xiàng)目中研究新的模塊化結(jié)構(gòu)，而且嘗試將其集成到CAD/CAM系統(tǒng)中，并最終通過試件來驗(yàn)證。這一結(jié)果是面向高速加工的數(shù)控編程技術(shù)的基礎(chǔ)。通過這一研究使高速加工過程的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，從而能夠更好地發(fā)揮這一技術(shù)的潛力。
縮短生產(chǎn)過程鏈?zhǔn)茄芯康闹行淖h題。在這一領(lǐng)域?qū)ο铝袃?nèi)容進(jìn)行了研究：通過專門的加工策略最小化準(zhǔn)精加工。通過以STEP為基礎(chǔ)的過程鏈來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞的優(yōu)化。采用NURBS插補(bǔ)算法對(duì)一些特定的工件型面加工進(jìn)一步優(yōu)化。工序的優(yōu)化當(dāng)然一直十分重要。此外，對(duì)五軸加工進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，因?yàn)榈侥壳盀橹垢咚俚奈遢S加工在模具制造中還很少采用。
模具制造業(yè)中越來越多地應(yīng)用難切削材料。在這一項(xiàng)目中進(jìn)一步延伸對(duì)上述材料的工藝研究。不僅對(duì)新開發(fā)的刀具進(jìn)行測試，更尋求為不同的加工尋找到最佳的刀具基體材料，涂層及幾何形狀的組合。此外，嘗試尋求一種簡潔有效的方法來替代現(xiàn)有的費(fèi)時(shí)的工藝實(shí)驗(yàn)方法。在這一領(lǐng)域中還對(duì)微量潤滑的使用進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。
該項(xiàng)目已于2004年初順利結(jié)項(xiàng)，其后續(xù)項(xiàng)目hscwf 5正在籌備中。
