1. Nopea leikkausmekanismi
Suurinopeuksinen leikkaus tarkoittaa leikkausprosessia nopeudella, joka on paljon suurempi kuin tavanomainen leikkausnopeus. Siksi lastunmuodostusprosessi ja erilaiset ilmiöt työkalun ja työkappaleen kosketuspinnalla nopean leikkauksen aikana eroavat perinteisistä leikkausolosuhteista.
Leikkausnopeuden kasvaessa lastulle siirtyvä lämpö kasvaa, mitä enemmän lastu kuljettaa lämpöä pois ja sitä vähemmän lämpöä siirtyy työkappaleeseen ja työkaluun. Nopeassa leikkauksessa noin 80 prosenttia lämmöstä syntyy lastun muodonmuutoksesta ja samalla yli 95 prosenttia lastujen lämmöstä vie pois lastun, joten työkappale voi periaatteessa pysyä kylmänä ja koneistustarkkuus työkappaleesta on korkea.
Suurinopeuksisessa leikkauksessa työkaluvaurioiden pääasialliset muodot ovat kuluminen. Vaurion syy vaihtelee työkalun materiaalin ja työkappaleen materiaalin mukaan, pääasiassa kulumisesta, mutta osa johtuu pääasiassa vaurioista tai kulumiseen liittyy mikrohalkeama reuna ja vaurio. Leikkausnopeuden ja leikkauslämpötilan kasvaessa kulumismekanismi on pääasiassa liima- ja kemiallinen kuluminen. Nopeassa leikkauksessa työkalun kulumisikä määräytyy työkalun kulumisen, leikkausparametrien ja leikkausolosuhteiden välisen suhteen perusteella.
2. Työkalun materiaali
Koska työkalun ja työkappaleen välinen kosketusaika on lyhyempi ja taajuus on korkea nopean leikkauksen aikana, lastun rypistymistä voidaan vähentää ja leikkauslämpöä voidaan siirtää enemmän työkaluun. Työkalumateriaalilla on suuri vaikutus työkalun käyttöikään, työstön tehokkuuteen, koneistuksen laatuun ja koneistuskustannuksiin. Leikkauksen aikana työkalun tulee kestää korkean paineen, korkean lämpötilan, kitkan, iskun ja tärinän vaikutukset, joten työkalun materiaalilla tulee olla:
(1) Kovuus ja kulutuskestävyys: työkalumateriaalin kovuuden on oltava suurempi kuin työkappaleen materiaalin.
(2) Lujuus ja sitkeys: työkalumateriaalilla tulee olla korkea lujuus ja sitkeys, jotta se kestää leikkausvoimaa, iskua ja tärinää ja estää työkalun hauraan murtumisen ja reunan romahtamisen.
(3) Lämmönkestävyys: työkalumateriaalilla on hyvä lämmönkestävyys, se kestää korkeaa lämpötilaa ja sillä on hyvä hapettumisenkestävyys.
(4) Prosessin suorituskyky ja taloudellisuus: työkalumateriaalilla tulee olla hyvä taontakyky, lämpökäsittelykyky, hitsauskyky, hiontakyky jne.
3. Työkalun kestävyys
Työkappaleen materiaalien ja työstömenettelyjen mukaan oikea työkalumateriaalien valinta ja leikkausparametrien optimointi ovat tärkeitä linkkejä työkalujen kestävyyden parantamiseksi ja nopean leikkauksen odotetun vaikutuksen varmistamiseksi. Varsinaisessa tuotannossa paras leikkausnopeus ja syöttönopeus tulisi määrittää kokein käsiteltyjen materiaalien ja prosessin ominaisuuksien mukaan.