Cнижение энергетических затрат при механической обработке существенно определяет рентабельность и конкурентоспособность продукции металлообработки. Поэтому техникоэкономическая оценка технологического процесса должна включать методику расчета энергозатрат и выбор энергетических критериев для возможности сравнения альтернативных технологий изготовления деталей машин и оценки уровня потребляемой энергии при варьировании технологически управляемыми параметрами процесса резания.
В основу энергетических критериев — меры энергозатрат при обработке резанием, как правило, положены удельные показатели энергоемкости — отношение энергии, затраченной на срезание стружки, к массе стружки:
или к объему удаляемого материала:
где: Ne — эффективная мощность резания, кВт; S — подача, мм/об;
t — глубина резания, мм; V — скорость резания, м/мин, m — масса срезаемой стружки, кг [1, 2].
Энергетические критерии оптимальности резания предложены в работе [3] для решения задач назначения технологических условий обработки деталей из труднообрабатываемых материалов, где на основе дислокационно-энергетического подхода к процессу резания для черновой обработки предложен критерий удельной энергоемкости, а для чистовой — энергетический критерий качества, определяемый плотностью энергии деформирования, накапливаемой поверхностным слоем в процессе резания. Оба критерия связаны с пластической деформацией обрабатываемого материала и инструмента, упрочнением в зоне обработки, износом инструмента, тепловым режимом, качеством поверхностного слоя детали. В работе [4] предложен энергетический критерий, характеризующий собой тепловую активность стружки по отношению к выделяющейся в зоне резания теплоте; в качестве критериев оптимизации технологических методов обработки поверхностей в работе [5], на основе структурной модели трансформации энергии в зоне резания, получен комплекс показателей энергетической эффективности лезвийной обработки, определяемый отношением потенциальной энергоемкости обрабатываемого материала к удельным энергозатратам.