Применение наукоемких ресурсои энергосберегающих упрочняющих технологий на производстве выдвигает на первый план задачу определения рациональных режимов металлообработки, обеспечивающих наибольшую работоспособность режущего инструмента (РИ).
Большое число используемых способов упрочнения, богатый спектр обрабатываемых и инструментальных материалов, возможность упрочнения инструмента различной номенклатуры и назначения и применение его в условиях варьирования режимов эксплуатации ставят перед технологами задачу определения характеристик процесса механической обработки для достижения наибольшего положительного эффекта, главным образом по критерию износостойкости. Рассмотрение и учет при решении оптимизационной задачи всех факторов, оказывающих влияние на стойкость РИ (или по крайней мере наиболее значимых из них), вызваны сложностью и разнообразием перекрестных связей между отдельными компонентами исследуемого процесса и предполагают качественно новый уровень поиска оптимальных режимов.
Определение этих режимов практически невозможно на основе небольшого ряда экспериментальных данных. Поэтому для оценки совместного влияния факторов, определяющих стойкость инструмента после упрочнения, целесообразно использовать методологию многофакторного эксперимента, где в качестве варьируемых факторов рассматриваются факторы, характеризующие режим упрочнения и резания. В такой постановке проблема повышения стойкости упрочненного инструмента ранее не рассматривалась, что определяет ее актуальность и цель настоящей работы, состоящую в разработке новой методологии моделирования и оптимизации упрочняющей обработки с использованием концентрированных потоков энергии и анализе ее эффективности.
Проанализируем с рассмотренных выше позиций процесс резания инструментом, упрочненным импульсным лазерным излучением (ЛИ). Как правило, изменение режима резания или облучения оказывает влияние на стойкость инструмента. Поэтому, несмотря на известные успехи в практической реализации процесса лазерной закалки, по‑прежнему актуальной остается проблема повышения эффективности применения упрочненного инструмента. Как показано в [1], это может быть достигнуто только на основе комплексного анализа процессов лазерного упрочнения и резания, предметом которого является нахождение и описание перекрестных связей, действующих между варьируемыми факторами и параметром оптимизации (например, стойкостью РИ).