Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства страны на 1971-1975 гг. намечено повысить производительность труда в промышленности на 36-40% и получить за счет этого 80-85% общего прироста продукции. Важнейшим условием выполнения этой задачи является не только форсированное развитие машиностроение, но и улучшение качества и тем самым значительное повышение ресурсов выпускаемой продукции.

Для осуществления этой обширной программы инженерно-технические работники должны своевременно получать новейшую научно-техническую информацию в области профессиональных знаний и фундаментальных наук.

Достижения в области резания металлов в большой мере связаны с инструментальными материалами, обладающими разнообразными физико-механическими свойствами. Надо знать их специфические особенности и использовать с наибольшим успехом.

Несомненно, что физика металлов будет занимать все большее место в науке о резании металлов, сказанное особенно справедливо в нашу эпоху интенсификации технологических процессов, когда высокопрочные и труднообрабатываемые материалы и скоростные режимы резания получают широкое распространение. Очевидно, что в этих условиях сознательное управление производственным процессом невозможно без понимания его теоретических основ.

Многочисленные исследования советских и зарубежных ученых достаточно пространно осветили механическую модель процесса. Большинство исследователей рассматривает резание металлов как процесс пластической деформации срезаемого слоя, однако у одних деформационная теория построена на методах теории упругости (Гука), другие считают, что в процессе резания происходит большая пластическая деформация, сопровождающаяся значительным упрочнением металла. При этом рассматривают резание металлов как процесс последовательного сдвига элементов среза или как разновидность сжатия срезаемого слоя.

Изучая резание металлов как процесс большой пластической деформации, ряд исследователей воспользовались идеями и методами математической теории пластичности. Однако при этом не учитывали всей сложности процесса резания, где, помимо пластической деформации срезаемого слоя металла, имеют место и вязкое течение и разрушение его, развивающиеся в условиях физико-химического взаимодействия обрабатываемых и инструментальных материалов. Это взаимодействие сопровождается различными контактными явлениями и структурными изменениями.

Необходим более общий и широкий взгляд на резание металлов как процесс разрушения, сопровождаемых пластическими деформациями большей или меньшей интенсивности, изгибом и вязким течением снимаемого слоя металла. Здесь сложные соотношения между многочисленными параметрами резания познаются пока качественно, но и это открывает перспективы более правильной ориентации в оптимальном решении вопросов производительности и экономичности процессов.

При современном уровне физических представлений о резании металлов невозможно создать единую математическую модель, учитывающую всю сложность напряженного состояния обрабатываемого материала в зоне резания. Подобная модель оказалась бы слишком громоздкой и нереальной для практических решений. Поэтому приходится прибегать к методам оптимальных решений, построенным на так называемой рандомизации, когда действующие факторы рассматриваются как случайные и потому учитываются статистически. На этом основан многомерный регрессионный анализ, применяемый при многофакторном планировании эксперимента. Он экономен, но может привести к неправильным решениям, если создаются математические модели, охватывающие лишь часть из множества переменных величин к тому же закореллированных.

Учение о резании металлов – сравнительно молодая наука, в которой научное обобщение пока еще не стоит на должной высоте. Трудности выявления единых законов усугубляются нестабильностью системы – обрабатываемых материал, режущий инструмент, станок и пр., в значительной степени влияющих на процесс резания. И все же современные исследование позволяют познать основные закономерности обрабатываемости металлов и на их основе создать средства оптимальных решений при выборе режимов резания, а также рациональных конструкций режущего инструмента и станка.