三、數控、伺服控制系統
數控、伺服控制系統是保證實現高速加工的核心技術裝置，對它的要求是：既能實現所需的高進給速度和加減速度的控制，又要保證所需的軌跡跟蹤精度和加工質量。因此，數控伺服系統首先應具有很高的運算速度(即更短的單個程序段的處理時間)和數據存貯及傳輸的能力，以處理大量的插補和控制數據；二是強大的前瞻功能，以保持最佳的進給速度和加速度，最佳的路徑變換，識別拐角，及時調整，保證規定的動態精度曲線，使加工速度不超過機床的運行特性範圍；三是有效的速度、加速度穩定功能和自適應加工輪廓變化的能力，因為加工平滑輪廓和非平滑輪廓時，施加在機床驅動系統上的力量不一樣的，因此系統必需具有自調節能力，以保證機床永不過載，又能保持最佳的加工效率和質量，四是系統要力求具有開放性，包括人機界面開放(即具有標準的軟硬體平台，如PC硬體，Windows操作系統，人機界面開發工具等)、控制邏輯開放(即具有可編程的機床邏輯控制，網路功能等)和數控內核開放(如供幾何坐標系統與數控軸直連的介面等)，以使機床生產廠和用戶可以集成自己的人機界面，設計高效、高可靠性的控制邏輯和專有的坐標變換及補償控制軟體等；五是系統應有足夠的(如0.1μm)解析度和多軸聯動控制的功能，以保證高精、高速、高效加工的實現。目前德國西門子公司生產的Sinumerik 840D和日本FANUC公司生產的FS16i/18i/21i MODEL B等系統，都是具有一定開放性的系統，能基本滿足上述功能要求。
高速加工刀具
高速加工和普通加工最大的不同是切削速度和進給速度高，加減速度大，採用的刀具一般直徑都較小和主軸轉速多在1萬轉/分以上，所以要求刀具的材料具有更高的強度，硬度和耐磨性；更高的韌性和抗衝擊能力以及更好的熱硬性和化學穩定性。然而現實中，能同時滿足這些要求的刀具材料目前還沒有，一般都是採用以具有較高強度和韌性的硬質合金材料為基體，塗覆一層或多層具有高熱硬性和高耐磨性的材料，如CBN、WC、TiC、TiN、TiCN、Al2O3等塗層來製成高速加工用的刀具。但是也有將超硬材料，如立方氮化硼(CBN)、天然金剛石(ND)、人造金剛石(PCD)等燒結在硬質合金或陶瓷材料基體上，形成綜合性能非常好的高速加工刀具的。
硬質合金刀具由於其材料中含有碳化鎢(WC)，碳化鈦(TiC)等高硬度，高熔點的碳化物，耐磨性和耐高溫性均較好，故常被用於對各種金屬材料件進行高速，高功率的銑削加工。
塗層硬質合金刀具由於它把基體材料的韌性與所選用的表面塗層材料的特殊性能結合在一起，獲得了更具所要求的刀具綜合特性以適應不同材料的加工情況，故應用很廣，在鋼和鑄鐵的高速加工中都能適用。
超硬材料刀具中的CBN和PCBN刀具主要適用於對淬硬鋼、冷硬鑄鐵、噴塗材料和耐熱合金(如鎳、鉻鑄鐵等)的加工，包括粗、精加工和斷續銑削；ND和PCD刀具則主要用於有色金屬，鋁合金，預燒結的硬質合金和陶瓷、石墨、玻璃纖維等非鐵材料的加工。
除了正確選用刀具材料外，應用中還應考慮刀具的幾何角度，排、斷屑功能，刀具型式及其在機床主軸上的裝夾和動平衡等問題，因為這些都是直接或間接地影響到高速加工的質量和效率的重要因素。
從有利於斷屑和減少刀具後表面對工件已加工表面的摩擦出發，高速加工刀具的前角要比普通加工刀具的前角小10°左右，後角則應大5°~8°。為了防止刀尖處的熱磨損，主、副切刃的連接處應以圓弧過渡，以提高切刃的剛度，減少切刃的磨損概率。
刀具與機床主軸的連接必需安全可靠，並具有足夠的整體剛性，迴轉和重複定位精度及傳遞大扭矩的能力。這些要求一般都由主軸與刀柄以及刀柄與刀具之間的連接來保證。傳統的7:24的錐柄和單面夾緊刀具的系統已不適用於高速加工中使用，目前普遍採用的是1:10的中空短錐刀柄(HSK)系統。
HSK刀柄的特點和優點是：
錐面和端面同時接觸定位，刀柄薄壁錐體會隨高速時主軸錐孔的「脹大」而「脹大」，兩者中間不會出現間隙，保證了軸向精度和剛度；
刀具拉杆爪在刀柄內打開，夾緊力將隨著機床主軸轉速的升高而加大，提高了裝夾的安全與可靠性；
中空短錐刀柄減少了刀柄的重量和慣量，有利於主軸的速度和加速度性能的提高等。
但是，這些改進提高了刀柄的製造精度要求，從而也就提高了成本。
HSK系列刀柄與機床主軸的連接有兩種結構型式：帶鍵槽和不帶鍵槽的，分別以HSK-A型和HSK-E型表示。
HSK-A型帶鍵槽，刀具可自定向(用於刀具准仃)，故可傳遞較大的扭鉅，經符合相關標準要求的動平衡後，可在主軸轉速為20000r/min~30000r/min的機床上使用。HSK-E型無鍵槽，是固有對稱型，扭矩主要是靠刀柄和主軸間的錐面摩擦來傳遞，刀具不能自定向，故多用在功率不很大，但主軸轉速更高的機床上。
適用於高速加工的HSK刀柄與刀具連接的介面有：彈簧夾套型，液壓型、冷縮型和強力夾緊型等，如所周知，這些型式的介面各有自己的優缺點和適用條件，這裡不再贅述。
