Высокопроизводительное резание предусматривает полное использование режущих свойств резца, а также возможностей станка (мощность, кинематика и др.) при непременном обеспечении требуемого качества обработки детали. При этом существенно повышается экономичность обработки резанием.
Анализ формулы машинного времени показывает, что это время уменьшается при увеличении подачи или частоты вращения (скорости резания) обрабатываемой заготовки. Поэтому высокопроизводительное резание реализуется при работе с большими подачами или с повышенными скоростями резания.
Способ работы с большими подачами принято называть силовым резанием — по методу токаря-новатора В. А. Колесова, а способ работы с повышенными скоростями резания — скоростным резанием — по методу токарей-новаторов Г. С. Борткевича, П. Б. Быкова и др.
Установлено, что скорость резания больше, чем подача, влияет на тепловыделение и интенсивность износа режущего инструмента. Поэтому для получения большего периода стойкости выгоднее высокопроизводительное резание вести силовым способом.
Однако увеличение подачи имеет определенный предел, зависящий от прочности и жесткости резца, жесткости, формы и размеров обрабатываемой заготовки, требуемой точности, шероховатости и степени упрочнения обработанной поверхности, а также жесткости (виброустойчивости), мощности и безопасности работы станка и др.
При работе с большими подачами увеличивается радиальная составляющая Ру силы резания, что приводит к росту деформации заготовки и всей системы СПИД. Поэтому силовое резание ограничивается точностью (в пределах не выше четвертого класса) и шероховатостью обработанной поверхности.
Скоростное резание было разработано в СССР. В 1936—1937 гг. советские исследователи впервые в мировой практике провели изучение скоростного резания металлов, в том числе и закаленных сталей.
В настоящее время благодаря использованию твердосплавного и минералокерамического инструментального материала при чистовой обработке передовиками производства достигнуты следующие скорости резания: для углеродистых сталей — 2600 м/мин и выше; для чугунов — 3780 м/мин; для алюминиевых сплавов — 5000 м/мин и выше.
Скоростное резание наряду с повышением производительности процесса резания обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и позволяет обрабатывать закаленные стали.
Значительный вклад в развитие и внедрение высокопроизводительного резания внесли советские новаторы производства. Передовой опыт новаторов производства Г. С. Борткевича, В. К. Семинского, В. А. Колесова, П. Б. Быкова, В. И. Жирова и других стал достоянием многих тысяч их последователей и многих производственных коллективов коммунистического труда.
Безусловно, резание на высоких режимах еще не решает полностью задачу повышения производительности обработки, поскольку около 50% рабочего времени станочника составляет вспомогательное время. Поэтому наряду с уменьшением машинного времени необходимо снижать и вспомогательное время станочника путем механизации и автоматизации технологического процесса и его элементов.
Работа с большими подачами и скоростями резания требует строгого выполнения правил техники безопасности. При скоростном резании за короткие промежутки времени образуется большое количество стружки, которая, наматываясь на заготовку и отдельные части станка, мешает резанию, представляет большую опасность для рабочего и неудобна при транспортировке. Поэтому необходимо применять стружколоматели-стружкозавиватели, с помощью которых стружку превращают в спираль малого радиуса и ломают на небольшие части.
Для защиты, например, от чугунной или бронзовой стружки, которая разлетается веером на большое расстояние, применяют специальные ограждения. Кроме того, необходимо использовать индивидуальные средства защиты (очки, козырьки), а на станке надо обязательно устанавливать неподвижные упоры, ограничивающие конечное положение суппорта и исключающие возможность удара кулачков патрона о суппорт или резец.