在以切削加工为中心的制造技术方面，其具体目标如图1所示。这是一种以复合切削和高速铣削为中心的切削加工技术，内容包括工序集约化、迅速实现高速高精度加工、采用多功能刀具、进行CNC高速切削、向微细形状加工发展等。为了满足上述要求，在加工技术方面，除了选用CNC机床外，还有一些共同特点，如必须在高速回转条件下，保证立铣刀等切削工具实现稳定切削，延长工具寿命。为此，必须努力实现切削工具和夹头的最佳配合。本文拟对热装式夹头最近的发展动向及其支撑技术作一个介绍。
高速高精度切削用夹具的条件
下表所示为2002年秋日本东京国际机床展览会(JIMTOF)上展出的适用于高速铣削的加工中心品种及最高主轴转速。
表 2002JIMTOF展出的适用于高速铣削的加工中心
目前，转速达到3000～6000r/min的机种已大量投放市场，表明高速铣削加工已成为新型生产技术的有效手段之一。在高速铣削过程中，切削工具处于高速回转状态，此时所用的刀具夹头必须使切削工具保持良好的刃尖振摆精度和夹持刚性。（见图2）
切削工具和夹头在高速回转条件下，如果不平衡量值较大，则会降低振摆精度，由于离心力的影响，还将降低夹持刚性。这类现象在普通切削加工中也时有发生，但其影响不如高速切削时明显，也未受到足够的重视。目前，高速高精度加工越来越普及，因此，要求切削工具必须具有更高的性能，而且应充分发挥其加工特点。热装式夹头就是为了满足这种需求而开发的新型刀具夹头，目前，这种夹头已大量用于高速高精度切削加工。热装式夹头用于现有的加工中心，可延长立铣刀的工具寿命，提高加工精度，效果十分明显，应用范围正在不断扩展。图3为工具系统厂家介绍的高速加工用弹簧夹头和热装式夹头发展状况，由图可知，热装式夹头的增长比例相当高（图中是以发货金额为基础推算出的比例）。
热装式夹头及适用实例
热装式夹头的夹紧原理如图4所示，应用了金属加热膨胀的特点，在夹头加热处于膨胀状态时，将工具插入，夹头冷却收缩后，即可将工具夹紧。过去，热装式夹头在德国、瑞士等欧洲地区使用较多，大都用于大型工具的夹持。例如，工件与加工形状相比，要求工具伸出长度较大进行切削时，便使用这种夹持刚性高的夹持方式。日本的工具系统厂商引进了这一技术，他们采用热膨胀系数大的金属，开发出一些新型热装式夹头，特点是尽可能减小夹持部分的直径，使之成为一种小巧轻便的夹持工具。图5所示为热装式夹头与弹簧夹头夹持部分的对比表明，前者尽可能将工具延长部分控制在最小范围内，这种夹持方式使工具与工件的贴近更加紧密，与弹簧夹头相比，热装式夹头可进行精度更高的切削加工（见图6）。
随着高速铣削的推广应用，在高切削速度条件下实现高精度高效率加工，要求刀具夹持系统必须稳定，工具寿命应尽可能延长，因此，近年来，热装式夹头在制造业中受到高度重视。为了配合热装式夹头的推广应用，工具制造商开发出许多专用刀具，图7所示即为新开发的专用于热装式夹头的短型小直径刀具，如涂层硬质合金立铣刀和钻头等，这些刀具用于高速铣削加工时，其刃尖部分的振摆精度非常高，即使在高精度、微细形状加工等领域，仍可采用热装式夹紧装置。
在2002年秋季举办的日本国际机床展览会上，展出了许多适用于高速铣削的加工中心，在实际切削演示过程中，许多厂家都采用了热装式夹头。目前，这种夹紧方式作为高速铣削的适用夹头，受到用户的高度评价。
