在切削加工领域，判断材料切削加工的难易程度是很重要的。改善和提高切削加工性，对于提高生产率和加工质量有着重要意义。本文对评定金属材料切削加工性的指标、影响因素以及改善方法进行了论述。
金属材料切削加工性的概念
金属材料的切削加工性能，通常指的是一种能被明确定义和度量为其可被切削加工难易程度标志的性能或品质。一般而言，良好的切削加工性具备以下特点：刀具耐用度较好，或者在一定耐用度下切削速度较高；切削力较小；切削温度较低；容易获得较好的工件表面质量；切屑形状容易控制或者容易断屑。
材料的切削加工性的概念具有相对性。某种材料切削加工性的好坏是相对另一种材料而言的。在讨论钢料的切削加工性时，一般习惯以碳素结构钢 45 为参考基准。比如称高强度钢比较难加工，这是相对于 45 钢而言的。
刀具的切削性能和切削加工性关系紧密。不能只单独讨论被加工材料的切削加工性而脱离刀具的切削性能，而应该把两者结合起来进行研究。当了解了工件材料的切削加工性并且采取了有效措施后，就可以提高加工效率，保证加工质量，降低加工成本。
评定工件材料的切削加工性的主要指标
材料的切削加工性是指对某种材料进行切削加工的难易程度。这种难易程度一般与材料的化学成分、热处理状态、金相组织、物理力学性能以及切削条件有关。工件材料的切削加工性，通常可以用下面的一个或数个指标来衡量：
1、以刀具寿命来衡量
在刀具耐用度相同的情况下，某种工件材料被切削时所允许的切削速度；
2、以加工质量如表面光洁度来衡量
3、以单位切削力来衡量
4、以极限金属切除率来衡量
5、以断屑性能，包括切屑形状来衡量
影响金属材料切削加工性的因素
1.材料的强度和塑性
从工件材料的硬度方面来看，包括常温硬度和高温硬度。通常情况下，在同类材料中，常温硬度高的其加工性较低。这是因为当材料硬度较高时，切屑与前刀面的接触长度会减小，所以前刀面上的切应力会增大，摩擦热量会集中在较小的刀 - 屑接触面上，这就会促使切削温度升高并且磨损加剧，在硬度过高的时候甚至会引起刀尖的烧损和崩刃。以钢材为例，硬度处于适中状态的钢材比较容易加工。此外，将材料的硬度适当提高，对获得较好的加工表面质量是有帮助的。材料的塑性一般是用延伸率来表示的。通常情况下，材料的塑性越大，加工起来就越困难。因为塑性大的材料，在加工过程中，变形和硬化较为严重，刀具表面的冷焊现象也会比较突出，不容易断屑，也就不容易获得良好的已加工表面质量。
2.材料的韧性
韧性是通过冲击值来表示的。如果材料的韧性比较高，那么在切削时消耗的能量就会越多，切削力和切削温度也都会比较高，并且不容易断屑，所以加工性就比较差。有些合金结构钢，它们不仅强度比碳素结构钢高钢材的工艺性能包括，冲击值也比较高，因此这类钢较难加工。
其他物理机械性能对切削加工性存在一定影响。例如，线膨胀系数较大的材料，在加工过程中会出现热胀冷缩的情况，导致工件尺寸发生很大变化，所以不容易控制精度。而弹性模量较小的材料，在已加工表面的形成过程中，弹性恢复较大，容易与后刀面产生强烈摩擦。
某些材料的化学性质会对切削加工性产生一定影响。比如在切削镁合金时，粉末状的碎屑容易与氧气发生化合反应并燃烧。而切削钛合金时，在高温条件下，它容易从大气中吸收氧和氮，进而形成硬而脆的化合物，这会使切屑变成短碎片，并且切削力和切削热都集中在切削刃附近，这样就加速了刀具的磨损。
3.材料的金相组织和热处理方式
金属热处理工艺大致可分为整体热处理这一大类，表面热处理这一大类以及化学热处理这一大类。按照加热介质、加热温度以及冷却方法的差异，每一大类又能够区分为若干种不同的热处理工艺。对于同一种金属而言，倘若采用不同的热处理工艺，就可以获得不一样的组织，进而具备不同的性能。钢铁在工业上的应用范围最为广泛，并且钢铁的显微组织也是最为复杂的，所以钢铁的热处理工艺种类非常多。
整体热处理会对工件进行整体加热，接着以合适的速度进行冷却，目的是改变其整体的力学性能，这是一种金属热处理工艺。钢铁的整体热处理大致包含退火、正火、淬火和回火这四种基本工艺。
退火的操作是将工件加热到适当的温度。对于不同的材料和工件尺寸，会采用不同的保温时间。之后进行缓慢冷却。这样做的目的是让金属内部组织达到或接近平衡状态，从而获得良好的工艺性能和使用性能，也可以为进一步淬火作组织准备。有时也会用于一些要求不高的零件，作为最终热处理。
淬火是把工件进行加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中迅速冷却。淬火之后，钢件会变硬，然而也会变脆。为了使钢件的脆性降低，把淬火后的钢件放在高于室温且低于 650℃的某一合适温度下进行长时间的保温，接着再进行冷却，这种工艺就叫做回火。退火、正火、淬火、回火这四种热处理方式被称为整体热处理中的“四把火”。淬火和回火之间关系较为紧密，它们常常一起被使用，并且缺一不可。
“四把火”会因加热温度和冷却方式的差异而演化出不同的热处理工艺。为了获取一定的强度与韧性，将淬火和高温回火相结合的工艺，被称作调质。某些合金在淬火形成过饱和固溶体之后，把它放置在室温或稍高的合适温度下保持较长时间，以此来提升合金的硬度、强度或者电性磁性等。像这样的热处理工艺叫做时效处理。
压力加工形变与热处理有效紧密结合进行，能让工件获得良好强度与韧性配合，这种方法叫形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理是真空热处理，它既能让工件不氧化、不脱碳，保持处理后表面光洁，提高工件性能，又可通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是一种金属热处理工艺，它只加热工件的表层，目的是改变其表层的力学性能。为了实现只加热工件表层而不让过多热量传入工件内部，所使用的热源必须具有高的能量密度，也就是要在单位面积的工件上给予较大的热能，这样就能使工件的表层或局部在短时间或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法包含火焰淬火以及感应加热热处理。常用的热源有氧气乙炔或氧气丙烷等这样的火焰钢材的工艺性能包括，还有感应电流，以及激光和电子束等。
4.机械特性
机床的参数不同也会对金属材料的切削加工性能有影响。
改善材料可切削性的途经
1.改善材料的化学成份
以常用金属为例，在黄铜里加入 1%至 3%的铅，在钢中加入 0.1%至 0.25%的铅。铅能够以球状粒子的形式存在于材料的金相组织里，在切削时能起到很好的润滑作用，能减少摩擦，让刀具的耐用度和表面质量得以提升。在碳钢中加入 MnS，它会分布在珠光体中，起到润滑作用，使刀具的耐用度和切削后的表面质量提高，同时会增大脆性，让切屑容易折断。
2.材料加工前进行合适的热处理
不锈钢适宜调质到 HRC28 左右，若硬度过低，塑性就会较大，导致工件表面粗糙度不佳；而若硬度过高，刀具则容易磨损。
白口铸铁能在 950 到 1000℃的范围内进行长时间退火，从而变成可锻铸铁，这样一来，切削就会比较容易。
3.选加工性好的材料状态
低碳钢经冷拉后，塑性得以下降，加工性好；
锻造的坯件存在余量不均的情况，同时还有硬皮，这导致其加工性很差。而改为热轧之后，其加工性得以改善。
4.其它
采用合适的刀具材料，这能够影响材料的切削加工性能。选择合理的刀具几何参数，此行为也能对材料的切削加工性能产生影响。合理地制订切削用量，这可以影响材料的切削加工性能。选用切削液等操作，同样能对材料的切削加工性能造成影响。
