切削力是指金属切削时，刀具切入工件使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力。
1）切削力的来源
切削力的来源主要有两方面：克服被加工材料对弹性变形和塑性变形的抗力；克服刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力所需的力。
这些力的合力形成了作用在刀具上的切削力Fr。
2）切削力的分解
为了便于测量和应用，切削力Fr可按空间直角坐标分解为3个互相垂直的分力：主切削力Fc、背向力Fp和进给力Ff，如图4-36所示。
图4-36 切削力的分解
切削力的分解
（1）主切削力Fc：是总切削力Fr在主运动方向的分力。它垂直于基面，并与切削速度方向一致，是消耗机床功率最多的切削分力。
（2）背向力Fp：是总切削力Fr在垂直于工作平面方向上的分力。它在基面内，并与进给方向垂直，其数值约为主切削力的0.15～0.7倍。
（3）进给力Ff：是总切削力Fr在进给运动方向上的分力。它在基面内，并与进给方向平行，其数值约为主切削力Fc的0.1～0.6倍。
总切削力Fr可分解为主切削力Fc和作用于基面Pr内的合力FD，FD分解为背向力Fp和进给力Ff。它们之间的关系如下
3）切削力的计算
（1）指数形式的切削力经验公式。
切削力：
背向力：
进给力：
（2）切削层单位面积切削力经验公式。
切削层单位面积切削力p是指切除单位切削层面积所产生的主切削力，其计算公式为
由上式可得，主切削力Fc的计算公式为
Fc=papf=phDbD
上式中，p是指f=0.3 mm/r时的单位切削力。硬质合金外圆车刀车削常用金属的单位切削力如表4-3所示。
表4-3 硬质合金外圆车刀车削常用金属的单位切削力
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当实际进给量f大于或小于0.3 mm/r时，需乘以修正系数kfp。进给量f对单位切削力p的修正系数kfp如表4-4所示。
表4-4 进给量f对单位切削力p的修正系数kfp
4）影响切削力的因素
（1）工件材料。工件材料的硬度、强度越高，剪切屈服强度越大，切削力Fr越大。硬度、强度相近的材料，塑性或韧性越好，切屑越不易折断，切屑与前刀面的摩擦越大，切削力Fr越大。
切削铸铁等脆性材料时，由于塑性变形小，崩碎切屑与前刀面摩擦小，切削力Fr较小。
（2）切削用量。
①背吃刀量ap和进给量f。背吃刀量ap和进给量f通过对切削宽度bD和切削厚度hD的影响而影响切削力Fr，如图4-37所示。
由图4-37可知，背吃刀量ap增大，切削宽度bD增大，切削面积AD和切屑与前刀面的接触面积按比例增大。由于进给量f不变，单位切削力p不变，因此当背吃刀量ap增大一倍时，主切削力Fc成比例增大，背向力Fp和进给力Ff也近似成比例增大。
图4-37 背吃刀量ap和进给量f
进给量f增大，切削厚度hD增大，而切削宽度bD不变。此时，切削面积AD按比例增大，但切屑与前刀面的接触面积却未变化。由于进给量f增大，切削变形程度减小，单位切削力p变小，因此进给量f增大一倍时，切削力Fr增大70%～80%。
②切削速度vc。切削速度vc对切削力Fr的影响是由积屑瘤与摩擦的作用所造成的，如图4-38所示。切削速度vc小于40 m/min时，随着切削速度的升高，积屑瘤由小变大又变小，切削力相应地先减小后增大。
在积屑瘤消失以后随着vc增大，切削温度上升，前刀面摩擦减小，切削变形减小，切削力减小。
图4-38 切削速度vc对切削力Fr的影响
（3）刀具几何参数。
①前角γo。当切削塑性材料时，前角γo增大，切削层所受挤压变形和摩擦减小，切屑易于从前刀面流出，切削力Fr减小。当切削脆性金属时，前角γo对切削力Fr的影响不明显。
②负倒棱。在前刀面上磨出负倒棱宽度br1（见图4-39）可以提高刃口强度，但会增大切削变形，使切削力Fr增大。
图4-39 负倒棱
③主偏角。主偏角κr从30°增大至60°时，切削变形减小，使主切削力Fc减小。随主偏角κr继续增大，刀尖圆弧半径rε也增大，挤压摩擦加剧，使主切削力Fc又增大。一般主偏角κr在60°～75°范围内，主切削力值最小，如图4-40所示。根据切削力的分解公式可知，进给力Ff随主偏角κr的增大而增大，背向力Fp随主偏角的增大而减小。因此，长径比超过10的细长轴，加工时为避免振动，常采用大于60°的主偏角κr以减小背向力Fp。
④其他因素。刀具与工件之间的摩擦因数不同，对切削力的影响不同。同样的切削条件下，高速钢刀具对切削力的影响最大，硬质合金刀具次之，陶瓷刀具最小。
切削过程中合理使用切削液，可以降低切削力。所用切削液润滑性能越高，切削力降低越显著。
刀具磨损增加时，作用在前、后刀面的切削力也增大。
图4-40 主偏角对切削力的影响
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