Теоретично й експериментально доведено можливість підвищення якості та продуктивності обробки отворів невеликого діаметра в деталях гідроапаратури на основі застосування високошвидкісного різання, що забезпечує істотне зниження силової та теплової напруженості обробки. Визначено технологічні закономірності утворення мікровідколів під час лезової й абразивної обробки отворів у деталях з високотвердих магнітних сплавів, що дозволило науково обгрунтовано підійти до вибору оптимальних варіантів технологічного маршруту та параметрів операцій обробки. Визначено умови здійснення процесів різання та пластичного деформування різних за фізико-механічними властивостями оброблюваних матеріалів. Теоретично доведено можливість досягнення приблизно однакових значень точності та продуктивності обробки за одно- та багатопрохідного знімання заданого припуску. Набула подальшого розвитку математична модель визначення температури різання з урахуванням періодичного переривання процесу обробки й охолодження оброблюваної деталі, що дозволило уточнити відомі теоретичні рішення та визначити потенційні можливості зниження температури різання.

Запропоновано новий теоретичний підхід до визначення температури різання при лезовій обробці. Показано, що в розрахунковій схемі процесу різання, заснованої на представленні припуску, що знімається, у вигляді пакету елементарних прямолінійних адіабатичних стрижнів, які перерізаються ріжучим інструментом, необхідно враховувати кількість зсувних елементарних обсягів оброблюваного матеріалу. По суті, необхідно перейти від обліку безперервного характеру перерізання адіабатичного стрижня до дискретного характеру його перерізання. Розрахунками встановлено, що зі збільшенням кількості зсувних елементарних обсягів оброблюваного матеріалу температура різання збільшується. Тому необхідно прагнути до їх зменшення. Це досягається при лезовій обробці, так як при шліфуванні має місце фактично безперервний характер перерізання елементарних адіабатичних стрижнів і температура різання приймає найбільші значення. Отримане рішення дозволяє обгрунтувати ефективність переходу на фінішних операціях від процесу шліфування до сучасних методів лезової обробки з метою зменшення температури різання і підвищення якості оброблюваних поверхонь.

Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми теоретичного визначення й обґрунтування умов суттєвого підвищення якості, точності, продуктивності та зниження трудомісткості механічної обробки шляхом зниження її теплової та силової напруженостей і на цій основі розроблення ефективних технологічних процесів обробки складнопрофільної формуючої оснастки для харчової промисловості із застосуванням сучасних високообертових металорізальних верстатів із ЧПУ типу "обробний центр" і прогресивних різальних лезових твердосплавних і керамічних інструментів зі зносостійкими покриттями. Для цього в роботі розроблено спрощені математичні моделі визначення температури різання при шліфуванні та лезовій обробці. Встановлено, що знизити температуру різання та підвищити якість і продуктивність обробки можна шляхом зниження максимальної температури різання до рівня та нижче температури плавлення оброблюваного матеріалу. Показано, що максимальна температура різання - це новий універсальний технологічний параметр механічної обробки, при досягненні якої все тепло, що виділяється при різанні, надходить у стружку, та яка визначається відношенням енергоємності обробки до добутку питомої теплоємності та щільності оброблюваного матеріалу. Встановлено, що максимальна температура різання при точінні менше, ніж при шліфуванні та може приймати значення, які менші температури плавлення оброблюваного матеріалу, що розширює технологічні можливості лезової обробки порівняно із шліфуванням. Розроблено уточнюючі математичні моделі визначення параметрів силової напруженості при лезовій обробці та пружних переміщень, які виникають в технологічній системі, що дозволило обґрунтувати технологічні можливості зниження енергоємності обробки та сили різання, підвищення точності обробки. На цій основі створено методологію розроблення та впровадження ефективних технологій лезової обробки, особливо високошвидкісного різання (точіння, розточування та фрезування), що дозволило до 10 разів знизити трудомісткість обробки та до 200 разів розширити номенклатуру виготовлення складнопрофільної формуючої оснастки для харчової промисловості в умовах дрібносерійного та штучного виробництва із забезпеченням її високої якості та конкурентоспроможності.