Приведены методика и результаты моделирования трансформации состояния поверхностного слоя упрочненной размерным совмещенным обкатыванием детали при эксплуатационном усталостном нагружении. Трансформация состояния поверхностного слоя рассматривается как единый непрерывный процесс, охватывающий все стадии жизненного цикла детали. Приведены результаты расчетов циклической долговечности и параметров механического состояния поверхностного слоя.