金屬切削加工是指用切削工具從工件上切除多餘金屬材料的加工方法。常用的切削工具有車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、砂輪、齒輪刀具等，常見的切削加工方法有車削、銑削、刨削、鑽削、磨削、齒形加工等。
⒈ 切削運動
切削運動指切削加工時，切削工具和工件之間的相對運動。如圖2-1所示，車削時工件的旋轉運動是切除多餘金屬的基本運動，車刀平行於工件軸線的直線運動，是保證切削連續進行，由這兩個運動組成的切削運動，完成工件外圓表面的加工。切削運動按其作用可分為切削運動可分為主運動和進給運動。
圖2-1 車削運動和切削表面
1 主運動主運動是刀具與工件之間的相對運動。它使刀具的前刀面能夠接近工件，切除工件上的被切削層，使之轉變為切屑，從而完成切屑加工。一般，主運動速度最高，消耗功率最大，工具機通常只有乙個主運動。
例如，車削加工時，工件的迴轉運動是主運動。
2 進給運動進給運動是配合主運動實現依次連續不斷地切除多餘金屬層的刀具與工件之間的附加相對運動。進給運動與主運動配合即可完成所需的表面幾何形狀的加工，根據工件表面形狀成形的需要，進給運動可以是多個，也可以是乙個；可以是連續的，也可以是間歇的。
⒉ 工件加工表面
在切削加工過程中，通常工件上有三個不斷變化的表面：待加工表面、已加工表面和切削表面（或稱過渡表面），如圖2-1所示。
⑴待加工表面
工件上有待切削的表面稱為待加工表面，隨著切削的繼續，待加工表面逐漸減少直至全
部切除。
⑵切削表面
工件上由切削刃形成的那部分表面稱為切削表面，它在切削中不斷變化，但總處在待加工表面和已加工表面之間。
⑶已加工表面
工件上經刀具切削後產生的表面稱為已加工表面，它隨著切削的繼續而逐漸擴大。
⒊切削用量
切削用量是切削過程中切削速度、進給量和背吃刀量的總稱，俗稱切削三要素，如圖2-2所示。它是調整機庥、計算切削力、切削功率、時間定額及核算工序成本的重要引數。
圖2-2車外圓時的切削層要素
⑴切削速度切削速度是指切削刃選定點相對於工件主運動的瞬時速度，單位為m/min，若主運動為旋轉運動，切削速度為其最大的線速度。計算公式為:
式中 dw――工件待加工表面直徑(mm)；
n――主運動的轉速( r/min)。
⑵進給量進給量是指刀具或工件在進給運動方向上相對於工件或刀具移動的距離,常用每轉或每行程的位移量來表示。單位是mm/r或mm/行程（如刨床），它的大小反映著進給速度移v（單位為mm/min）的大小，關係為
v= fn
⑶背吃刀量背吃刀量是指工件上已加工表面與待加工表面間的垂直距離(單位為mm)。
式中 dm――工件已加工表面的直徑(mm)。
二．金屬材料切削用量的選擇
1.切削用量的選擇原則粗車時，應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，選擇切削用量，應首先選取盡可能大的背吃刀量，其次是根據工具機的動力和剛性的限制條件，選取盡可能大的進給量，最後根據刀具耐用度要求，確定合適的切削速度。增大背吃刀量可使走刀次數減少，增加進給量有利於斷屑。
精車時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工餘量一般不大且較均勻，在選擇精車切削用量時，應著重考慮如何保證加工質量，並在此基礎上盡量提高生產率，因此，精車時應選用較小（但不能太小）的背吃刀量和進給量，並選用效能高的刀具材料和合理的幾何引數，以盡可能提高切削速度。
2.切削用量的選取方法
（1）. 背吃刀量的選擇αp 粗加工時，除留下精加工餘量外，一次走刀盡可能切除全部餘量，但當粗加工餘量確實較大時，也可分多次走刀；精加工的加工餘量一般較小，可一次切除。在中等功率工具機上，粗加工的背吃刀量可達6～10mm,半精加工的背吃刀量取2～5mm，精加工的背吃刀量取0.
2～1.5mm。
（2）.進給速度（進給量）的確定f 粗加工時，由於對工件的表面質量沒有太高的要求，這時主要根據工具機進給機構的強度和剛性、刀杆的強度和剛性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及己選定的背吃刀量等因素來選取進給速度。精加工時，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素選取進給速度。
進給速度可按公式v= fn計算，式中f表未每轉進給量，粗加工時每轉進給量一般取0.3～0.8m/min，精加工時常取0.
1～0.3m/min，切斷時常取0.05～0.
2m/min；這些進給量，在一般工具機中可通過進給機構圖示的引數選取（大都可通過撥動相應手柄位置確定進給量），而數控工具機的進給量可通過程式設計設定。
（3）.切削速度的確定v 切削速度可根據己經選定的背吃刀量、進給量及在考慮刀具耐用度的情況下選取；實際加工過程中，也可根據生產實踐經驗和查表的方法來選取。
粗加工或工件材料的加工效能差時，宜選用較低的切削速度，精加工或刀具材料、工件材料的切削效能較好時，宜選用較高的切削速度。
切削速度v確定後，可根據刀具或工件直徑(d)，按公式 n=1000v/πd，計算出主軸的轉速（r/min）,因為在實際的車床、銑床、鑽立銑等普通切削機床上，可通過撥動手柄選取所需的主軸轉速，而數控加工中的主軸轉速則可以通過程式來設定。
在生產過程中，一般根據經驗或者採用查表的方法來選取切削用量。下面列出常用切削用量推存表，供學員在生產中，在考慮裝置的剛性、材料的軟硬、刀具材料及其它因素的情況選用，見表2-1，表2-2。
三．有關切削用量的案例分析
1.軸類車削加工
如圖2-3，我們要加工一材料為45鋼，毛坯外圓尺寸為φ55，現要將外圓尺寸φ55車至尺寸 φ48 ±0.03 ，且保證己車外圓表面粗糙度ra=3.2μm，採用ca6140臥式車床，試分析我們如何進行刀具和切削用量的選擇？
（1）.刀具材料的選用因為車削的材料是45鋼，根據刀具的選用方法：上一章節表1-1 常用硬質合金牌號的選用，45鋼的粗車和精車可選用yt14、yt15等刀具材料，在此我們選常用的yt15刀具材料，又因為工件採用一夾一頂車削，裝置ca6140的剛性也較好，可以滿足粗加工大進給車削，所以可選用75度的yt15右偏刀。
（2）.加工工藝的設定因為工件毛坯外圓加工餘量大，且己加工外圓還有較高的尺寸要求，表面質量也要求較高，所以加工中不能一次走刀完成，必須要分粗加工和精加工二道工序，切削用量也要從粗加工和精加工兩個方面來分析。
（3）.粗車
1)確定背吃刀量αp 由圖2-3可知，單邊切削餘量為3.5mm，根據粗車背吃刀量的選擇原則：一次走刀盡可能切除全部加工餘量有，及結合查表法和自身的經驗，我們把粗車的背吃刀量αp設定為3mm，留精車餘量0.
5mm。
2)確定進給量f 粗加工件的材料為45鋼，根據加工直徑為φ55mm，己確定的背吃刀量為3mm，我們則通過查表法及根據工具機的實際進給量，選取f=0.6mm。
3)確定切削速度由己知條件和己經確定的進給量、背吃刀量，我們通過查表2-2的方法及及自身的經驗，擬設定切削速為v=80r/mm，然後根據假定的切削速度，根據公式我們計算出工具機主軸的轉速。
根據ca6140車床的實際轉速結合計算結果，我們選擇主軸轉速為500r/min，故實際的切削速度為：
（4）.精車
1)確定背吃刀量粗車過後，外圓還有餘量0.5mm，所以一次走刀保證尺寸要求。
2)確定進給量考慮表面粗糙度及結合己選定的背吃刀量αp，由表2-2查得精車的進給量可在0.1～0.3之間，再對照ca6140工具機的實際進給引數，我們選取f=0.28min/r。
3)確定切削速度由己知條件和已經確定的進給、背吃刀量，結合查表2-2資料（精車切削速度可選130～180m/min）,我們先假定切削速度為160m/min，根據公式求出工具機主軸的轉速為：
根據ca6140車床的實際轉速並結合計算結果，我們選擇主軸轉速為900r/min，故實際的切削速度為：
所以，切削用量的最終結果：
粗車時：αp=3mm，f=0.6min/r，v=86.35m/min；
精車時：αp=0.5mm，f=0.28min/r，v=135.65m/min。
需要注意的是，因為工件尺寸精度高及車削的尺寸又比較長，所以在車削前，一定要校好主軸與尾座頂尖之間的直線度，以免車削後，造成工件尺寸兩頭不一樣，還有對刀操作也很關鍵，只有當對刀切深達到工件公差要求時，才能採用自動進給加工，對刀尺寸最好取公差的中間值。
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