В современном конкурентном мире компании, занятые в области переработки пластмасс, постоянно совершенствуют методы переработки, оборудование, материалы и технологическую оснастку с целью сделать производственный процесс наиболее технологичным [1].  В единичном и мелкосерийном производстве наибольшую долю в себестоимости изготовления изделия занимает стоимость изготовления технологической оснастки, а именно стоимость изготовления пресс-форм. Современные технологии ускоренной подготовки производства описаны в [2]. Исследования полученные отечественными учеными [3,4] показывают, что одним из наиболее перспективных направлений в инструментальной промышленности при изготовлении пресс-форм для мелкосерийного литья термопластов, является изготовление комбинированной металл-металлополимерной оснастки. Применение комбинированной оснастки с формообразующими деталями из термостойкого металлополимера позволяет существенно ускорить сроки изготовления формующего инструмента и снизить стоимость оснастки, а следовательно и стоимость конечного изделия. Однако на сегодняшний день технология изготовления комбинированной металл-металлополимерной оснастки является малоизученной, так в частности отсутствуют данные по обработке плоских комбинированных металл-металлополимерных поверхностей.На рис. 1 показана схема комбинированной металл-металлополимерной формообразующей детали пресс-формы (матрица). Где, 1 – это металлическая часть пресс-формы, изготавливаемая из стали 40Х13; 2 – металлополимернаячасть (металлополимерWEIDLINGC) [5];3 – формообразующая поверхность; 4 – плоская поверхность смыкания пресс-формы. Рис. 1. Схема комбинированной металл-металлополимерной формообразующей детали   пресс-формы.1 – металлическая часть; 2 – металлополимерная часть; 3 – формообразующая поверхность; 4 – поверхность смыкания пресс-формы  Для обоснования выбора метода обработки плоской комбинированной металл-металлополимерной поверхности смыкания пресс-формы проведем анализ обрабатываемых материалов, требований предъявляемых к обрабатываемой поверхности и существующих методов обработки.В табл. 1 показаны основные физико-механические свойства обрабатываемых материалов, необходимые при выборе метода обработки. Таблица 1Свойства металлополимераWeidlingC и стали 40Х13Марка материалаПрочность, МПа.на сжатие;Модуль Юнга, МПаТвёрдость HBТемпературостойкость до °СWeidlingC1405800–6000630220Сталь 40Х131165–17002,14229400–450  К обрабатываемой поверхности предъявляются следующие требования. Плоскости плит имеют шероховатость поверхности не ниже 7-го класса чистоты[6], что соответствует не ниже Ra 1,25. По [7] шероховатость поверхности смыкания пресс-формы должна быть не ниже Ra0,8. Допуск плоскостности опорных плоскостей плит, плоскостей разъема пресс-форм должен соответствовать 6-й степени точности [8] (для размеров 250–400 – 16мкм). Помимо этого опорные поверхности воспринимают усилия смыкания, удерживая полуформы в замкнутом состоянии, уплотняют игерметизируют полость формы.Проанализируем виды обработки плоских поверхностей деталей из стали.Строгание позволяет достигать приемлемого качества обработки поверхностей заготовок, их размерную точность и шероховатость поверхности. Потеря времени при холостых ходах делает строгание менее производительным методом обработки.Шабрение является слесарной операцией плохо поддающейся механизации, которой можно достигнуть высокой размерной точности (0,003-0,01 мм) и шероховатости (Ra 0,63 мкм) поверхности. Однако из-за высокой трудоемкости обработки деталей шабрением, связанной со сложностью контроля плоскостности поверхности (по числу пятен приходящихся на единицу обрабатываемой поверхности) и наличием ручного труда, такой вид обработки поверхности не является предпочтительным.Альтернативой ручному шабрению является чистовое (шабрящее) фрезерование. Шабрящее фрезерование производят при высокой скорости резания (200–300 м/мин), но при малой подаче (0,05–0,15 мм/об), поэтому производительность получается низкой, не смотря на применение высокой скорости резания. Шабрящее фрезерование обеспечивает шероховатость поверхности стальных и чугунных заготовок до Ra 0,32–1,25 мкм, а заготовок из бронзы и алюминиевых сплавов – до Ra 0,16–0,32 мкм, достигаемое отклонение от плоскостности соответствует 0,02–0,03 мм. Чистовое фрезерование алюминиевых сплавов осуществляют однозубыми фрезами, а черных и цветных металлов и сплавов – двузубыми ступенчатыми, при этом применяется широкая режущая кромка резца.Тонкое торцевое фрезерование так же позволяет достичь параметров точности, шероховатости и плоскостности поверхности смыкания пресс-формы. Высокоскоростное фрезерование (HSC) наиболее перспективный и производительный способ обработки поверхностей. Однако технология HSC требует современного оборудования с высоким числом оборотов шпинделя, а так же дорогостоящего износостойкого инструмента. Следует так же отметить, что основной идеей высокоскоростной обработки резанием является достижение в зоне резания достаточно высокой температуры и снижения сил резания, тепло при этом отводится вместе со стружкой. Такое условие накладывает ограничения при обработке материалов имеющих низкую теплопроводность, так как при обработке материалов имеющих низкую теплопроводность возможна термо-окислительная деструкция [9] материала.Протягивание является не технологичным методом обработки заготовок машин для единичного и мелкосерийного производства, так как требует изготовление дорогостоящего специального режущего инструмента [11].Обработка плоских поверхностей смыкания пресс-форм плоским шлифованием периферией круга отвечает требованиям по точности, шероховатости и взаимному расположению поверхностей, но из-за ограничений по глубине резания не относится к высокопроизводительным видам обработки.Проведенный эксперимент по шлифованию полимерно-композиционного материала WEIDLINGC показал, что при скорости резания 50 м/с кругом 25А при глубине резания от 0,01 до 0,1 и на всем диапазоне скоростей перемещения стола станка 3Б722 от 2 до 40 м/мин, температура в зоне резания не превышает температуры 50 °С, что значительно ниже температуростойкостиметаллополимера равной 220 °С. Измерение температуры производилось тепловизоромFlukeTi400. На рис. 2 изображена диаграмма измерения температурных полей при шлифовании металлополимерного образца WeidlingC: глубина резания 0,1мм, скорость перемещения стола 9м/мин, максимальная температура в зоне резания при этом соответствует 35,2 °С.Для удобства представим данные по точности, шероховатости и взаимному расположению поверхностей при различных видах обработки в табл. 2. Рис. 2. Диаграмма температурных полей при шлифовании металлополимераWeidlingC. Таблица 2Виды обработки плоских поверхностей деталей и достигаемые параметрыВид обработкиДостигаемая шероховатость, Ra мкм.Квалитет допуска размера при обработке.Плоскостность поверхности, достигаемая степень точностиСтрогание (долбление) тонкое0,32-1,685-6-7Торцевое фрезерование (тонкое)0,32-1,2574-5-6Высокоскоростное фрезерование HSC0,8-1,66-86-7Протягивание0,32-1,2563-4-5Плоское шлифование (чистовое)0,32-1,674-5-6      Анализ видов обработки показывает, что заданные параметры (размерная точность, шероховатость, плоскостность) для поверхностей смыкания пресс-форм можно достичь различными методами, однако остается вопрос обработки комбинированной металл-металлополимерной поверхности. Можно сделать вывод, что при выборе вида механической обработки плоской комбинированной металл-металлополимерной поверхности смыкания пресс-формы основным критерием является возможность одновременной обработки двух материалов с различными физико-механическими свойствами, в частности различным модулем Юнга и теплопроводящими свойствами. В табл. 3 описаны недостатки и выявлена целесообразность совместной обработкистали 40Х13 (сталь) и металлополимераWeidlingC (полимерно-композиционный материал ПКМ) различными видами обработки.Анализ табл. 3 показывает, что для обработки комбинированных металл-металлополимерныхплоских поверхностей смыкания пресс-форм при обеспечении заданной размерной точности, шероховатости, технологичности и плоскостности, наилучшим образом соответствует плоское шлифование периферией круга. Это обусловлено отсутствием ударных воздействий при врезании в металлополимер, имеющий высокое значение модуля упругости, которые могут привести к сколам и браку формообразующей поверхности, а также низкой температурой в зоне резания, что исключает термо-окислительную деструкцию металлополимерной поверхности. Таблица 3.Определение возможности совместной обработкиWeidlingC и стали 40Х13Вид обработкиОсобенности обработкиполимерно-композиционного материала ПКМЦелесообразностьиспользованияСтрогание (долбление) тонкоеВ момент врезания в часть детали из ПКМ на скорости резания для стали возможны сколы из-за разныхзначений модуля Юнга материаловНе целесообразенТорцевое фрезерование (тонкое/шабрящее)Для обработки ПКМ и стали используют инструмент с различным числом зубьев, так же из-за разных значений модуля Юнга материалов возможны сколы при врезании в ПКМ. Заданные значения шероховатости дляматериалов достигаются на различных скоростях резанияНе целесообразенВысокоскоростное фрезерование HSCВысокие температуры при обработке требуют высокой теплопроводности обрабатываемого материала. У ПКМ теплопроводность значительно ниже чем у стали.Заданные значения шероховатости для материаловдостигаются на различных скоростях резанияНе целесообразенПротягиваниеОбработка не технологична при мелкосерийноми единичном производствеНе целесообразенПлоское шлифование (чистовое)Может быть использован для совместной обработки ПКМ и стали на одинаковых скоростях резания[10].Целесообразен  *Работа выполнена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по Соглашению №14.577.21.0193 от 27 октября 2015 г. «Разработка роботизированного комплекса для реализации полномасштабных аддитивных технологий инновационных материалов, композитов, конструкций и сооружений».