對于許多加工車間而言，加工高強度的鈦合金工件就如爬坡一般艱難。為了解決這個問題，機床制造商將銑床和車床的剛性提高，改善主軸的減震性能和機床構(gòu)架的尺寸，并提高了馬達的性能；這些措施是為了能夠提供所需的大切削力，同時減少有害的機床振動，以避免降低工件的加工質(zhì)量和縮短刀具的使用壽命。在鈦材加工中，為了使刀具系統(tǒng)達到最優(yōu)化，獲得最大的金屬切除率，需要特別關(guān)注提供切削力輸出的機床性能，切削刀具的切削刃與工件接觸部位的特性，以及機床與刀具的聯(lián)接部位-主軸聯(lián)接裝置。

如果能夠在購買大型的特殊材料加工設(shè)備時運用變速自行車的類比原則，就能取得更好的效果。人們購買變速自行車是為了娛樂或鍛煉，但在騎行的時候，卻總是使用感覺最舒適的兩三個變速擋位。環(huán)法自行車賽運動員和其它經(jīng)過良好訓練的運動員既關(guān)注賽車的各個部件，同時又利用各個部件的優(yōu)勢（車架、腳蹬、傳動裝置、車輪，等等）以獲得賽車無論是在爬坡時，還是在平地騎行時最大功率的輸出。

機床HPX63的主要設(shè)計標準包括一項大型切削容量，最大加工直徑為1050毫米，工件高度（Y軸）最大可為1050毫米。X軸行程為1000毫米，Z軸行程為900毫米，托盤尺寸為630毫米。B軸轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速可達12rpm，具有高扭矩，加速快的性能。移動速度快，可達32米/分鐘，加速度/減速度為0.5G，切削進給率為12米/分鐘。該機床專為精密加工而設(shè)計，采用的冶金工藝使鑄件具有最大的剛性，主軸箱軸向滑軌經(jīng)過淬火、磨削、手工刮磨處理。定位精度和重復定位精度為0.001毫米。三井機床的主軸裝置可對溫度變化進行自動補償，不需要熱機時間。這家公司提供多種主軸選擇方案，以滿足用戶選擇直接傳動和齒輪傳動的需要，以及對不同扭矩和轉(zhuǎn)速的需要。

總而言之，HPX-63機床具有良好的堅固性、剛性、和精確性，非常適合對鈦、鉻鎳鐵合金、工具鋼、不銹鋼、以及鋁材料的加工，適用于航空航天行業(yè)、能源行業(yè)、壓縮機、模具、夾具及工裝設(shè)備、汽車原型零件制造、以及通用高精度加工。為了使刀具系統(tǒng)達到最優(yōu)化，要求主軸聯(lián)接裝置能夠最大化地傳遞機床功率。市場上多數(shù)刀具產(chǎn)品為整體式刀具，主軸夾緊力相對較低。聯(lián)接裝置的剛性非常有限，并且徑向配合需要保持在最小規(guī)定值。為了獲得穩(wěn)定的端面接觸性能，需要非常緊密的公差等級，因此加工成本大幅上升。

切削刀具。測試中使用了四只不同的切削刀具，分別是（1）一只203.2毫米直徑的端面銑刀，帶有7個方形可轉(zhuǎn)位刀片；（2）一只相同直徑的端面銑刀，帶有7個圓刀片；（3）一只76.21毫米直徑，228.6毫米長度的玉米銑刀（HARVI UltraTM），帶有5個螺旋排，每個螺旋排上有11個刀片，以及（4）一個125毫米直徑的平底可轉(zhuǎn)位鉆（FBI），帶有6個可轉(zhuǎn)位刀片。因為機床和主軸具有充足的功率輸出，并且主軸聯(lián)接裝置具有卓越的夾緊力，測試加工結(jié)果非常出色。方形刀片端面銑刀的金屬切除率達到了88.74立方厘米/分鐘，主軸速度為64 min-1，切削深度為12毫米，切削寬度為45毫米，進給率為164.3毫米/分鐘。

在主軸速度為73 min-1，切削寬度為177.8毫米，切削深度為3毫米，進給率為88.9毫米/分鐘的條件下，圓形刀片端面銑刀的金屬切除率為47.42立方厘米/分鐘。HARVI UltraTM玉米銑刀可同時進行X軸和Y軸方向的切削，在主軸速度為171 min-1，進給率為101.6毫米/分鐘，切削深度為40毫米，切削寬度為76.21毫米條件下的最大金屬切除率可達309立方厘米/分鐘。FBI鉆在鈦材工件上鉆了一個平底孔，在主軸速度為102 min-1，進給率為10.2毫米/分鐘，孔徑為125毫米條件下，金屬切除率為125.2立方厘米/分鐘。在鉆完第一個孔后，將工件在主軸上旋轉(zhuǎn)一個45度角，又鉆出一個斜鉆孔，斜鉆孔穿過第一個孔的鉆孔邊緣處。盡管加工過程為嚴重斷續(xù)切削，機床和鉆頭都表現(xiàn)出良好的性能。