Основными факторами, определяющими возможность рациональной обработки резанием высокопрочных материалов, являются: обеспечение возможно большей прочности режущей кромки; создание высокой жесткости и виброустойчивости системы СПИД. А также управление тепловыми потоками, обеспечивающее максимально возможное разупрочнение материала срезаемого слоя при сохранении достаточно высокой прочности и износостойкости режущего инструмента при повышенных температурах. Из рассмотрения зависимости предела прочности углеродистой стали от температуры видно, что углеродистая сталь сохраняет свои прочностные характеристики при температурах до 400 °С (рис. 1). Эти значения для быстрорежущих сталей 600° С, для твердых сплавов 800–900 °С. Степень разупрочнения материала срезаемого слоя непрерывно повышается с ростом температуры. Учитывая взаимодействие в процессе резания материалов инструмента и заготовки, режимы резания и прежде всего скорость выбирают исходя из максимально допустимой красностойкости инструментального материала. Чем выше скорость резания и прочность материала, тем больше температура в зоне резания (рис.3). Большое значение при этом имеет степень выравнивания температуры по сечению среза, т.е. характер температурных полей и их напряженность в зоне стружкообразования. Эти параметры определяют аналитическим расчетным методом или экспериментально. Исходя из этих условий выбирают оптимальную скорость резания.
Оптимальной величине скорости резания соответствует определенная форма образующейся стружки — в виде винтовой спирали. При снижении скорости резания ниже оптимальной образуется стружка в виде небольших кусочков с уменьшающимися размерами. При увеличении скорости резания сверх оптимальной стружка приобретает вид прямой полосы, сильно подгоревшей по краям. Рост скоростей резания ведет к разупрочнению материала и, как следствие этого, уменьшению коэффициента усадки стружки по длине. Учитывая изложенное, решающее влияние на выбор режимов резания высокопрочных сталей оказывает только твердость обрабатываемого материала; химический состав стали, ее другие физико-механические характеристики не влияют существенно на процесс резания. Режимы резания при точении высокопрочных сталей назначают исходя из критерия износа задней поверхности.