高速數(shù)控沖床的工作性能主要取決于它的高速主軸單元、高速進給驅(qū)動系統(tǒng)、高速數(shù)控沖床本體技術(shù)、高速刀具系統(tǒng)、高速控制系統(tǒng)以及高速加工測試技術(shù)等。
(1)離速主軸單元
由于高速加工時，數(shù)控沖床主軸轉(zhuǎn)速達到每分鐘幾萬轉(zhuǎn)甚至十幾萬轉(zhuǎn)和幾十千瓦的輸出功率，并且其結(jié)構(gòu)尺寸限制很嚴。因此高速電主軸成為高速主軸的理想結(jié)構(gòu)，電主軸傳動取消了從主電機到主軸之間一切中間的機械傳動環(huán)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)緊濱、重量輕、慣性小、響應(yīng)速度快、可避免振動與噪聲等特點。高速主軸單元制造技術(shù)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有:高速主軸材料、結(jié)構(gòu)、軸承的研究；高速主軸系統(tǒng)動態(tài)特性及熱態(tài)特性研究；柔性主軸及其軸承的彈性支承技術(shù)的研究；高速主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術(shù)研究等。
(2)高速加工進給系統(tǒng)制造技術(shù)
高速加工進給系統(tǒng)是高速加工數(shù)控沖床的重要組成部分，不僅要求進給系統(tǒng)能達到很高的速度，而且由于在瞬時達到高速、瞬時準停等，還要求具有大的加減速度以及高的定位精度。高速進給單元技術(shù)包括進給伺服驅(qū)動技術(shù)、滾動元件技術(shù)、監(jiān)測單元技術(shù)以及防塵、防屑、降噪聲、冷卻潤滑等。所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有高速位置環(huán)芯片的研制、高速精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究、直線伺服電機的設(shè)計與應(yīng)用的研究、加減速控制技術(shù)的研究、高速進給系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、高速精密攘珠絲杠副及大導(dǎo)程滾珠絲杠螺母副的研制、高精度導(dǎo)軌、新型導(dǎo)軌摩擦副的研究等。
(3)高速數(shù)控沖床支承制造技術(shù)
高速加工數(shù)控沖床要適應(yīng)粗精加工、輕重切削和快速移動，同時要保證較高精度，因而對數(shù)控沖床的本體結(jié)構(gòu)在強度、剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性等方面提出了嚴格的要求。
高速加工數(shù)控沖床支承制造技術(shù)是指高速加工數(shù)控沖床的支承構(gòu)件如床身、立柱、箱體、工作臺、底座、拖板、刀架等制造技術(shù)，它所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有新型材料及結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件設(shè)計制造技術(shù)、快速刀具自動交換和快速工件裝夾自動交換技術(shù)，主軸和刀架總成后的動平衡技術(shù)。它們對評定高速加工技術(shù)的高速高效、高精度、高自動化、高安全性等具有重大的影響和作用，其有關(guān)內(nèi)容在第6章中進行了介紹。
(4)高速刀具系統(tǒng)
高速切削加工時，對不同的工件材料選用與其合理匹配的刀具材料、刀具參數(shù)和刀體結(jié)構(gòu)，才能獲得最佳的切削效果。高速加工刀具所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有高速加工用刀具材料及制備技術(shù)、高速加工用刀具結(jié)構(gòu)及刀具幾何參數(shù)的研究。在影響金屬切削發(fā)展的各種因素中，刀具材料及刀具制造技術(shù)起著決定性的作用，并推動高速加工實用化。
(5)高速控制系統(tǒng)
高速切削CNC控制系統(tǒng)必須具有很高的運算速度和精度，以及快速響應(yīng)的伺服控制，以滿足高速度及高精度的加工要求。高速控制系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括高速主軸矢量控制系統(tǒng)、實時控制伺服系統(tǒng)、精簡指令集系統(tǒng)、刀具和工件的故障檢測及安全控制、整體加工中的可靠性問題等。
(6)高速加工測試技術(shù)
高速加工測試技術(shù)主要指在高速加工過程中通過傳感、分析、信號處理，對高速數(shù)控沖床及系統(tǒng)的狀態(tài)進行實時在線的監(jiān)測和控制。測試技術(shù)的成功應(yīng)用可大大延長刀具壽命，保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率、保證設(shè)備及人員安全。高速監(jiān)視技術(shù)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有基于監(jiān)控參數(shù)的在線監(jiān)測技術(shù)、多傳感信息融合檢測技術(shù)、數(shù)控沖床功能部件的檢測技術(shù)，高速加工中工件狀態(tài)的測試技術(shù)和自適應(yīng)控制及智能控制技術(shù)等。