摘要 本文回顧了金屬切削理論發展的歷史，將其發展的歷史大致劃分為三個階段，並總結了各個階段的主要成果。
一、引言
做為機械加工的一種重要方法，金屬切削加工具有相當悠久的歷史，而且在可以預見的未來，金屬切削加工作為一種機械加工方法，都是不可替代的。因而作為研究金屬切削加工的基礎科學—金屬切削理論的研究還應該加以重視並繼續加強。
金屬切削理論做為總結分析和指導切削加工實踐的一門學科也是古老而又充滿活力的。以下我們對金屬切削理論發展的歷史和各個重要階段的主要成果加以總結回顧，以便大家對應用力學領域的這一分支有所了解。
二、金屬切削理論發展主要階段
對金屬切削理論的研究可以追溯到十七世紀，1679年Hooke把他包括6個主要工作的一組報告彙集一起，出了一個單行本《論刀具切削》，這本書中至少包括了Hooke的兩個重要的科學發現，一是提出了以其名字命名的定理，這就是著名的應力與應變成正比的彈性定理。另一個發現是Hooke直覺地理解到振動著的彈簧與一個單擺是動力等價的。但真正作為一門學科來研究的話，金屬切削理論研究大致從1850年算起。
回顧金屬切削理論研究一百多年的歷史，根據研究重點的不同，可以分為以下三個時期：
第一研究階段可稱為力學或切屑形成機理時期(Mechanics or Chip Formation Period)，大致為1850～1900年五十多年的時間。1774年，J.Wilkinson發明了第一台金屬鏜床，提高了汽缸的加工精度，減少了汽缸和活塞間的蒸汽泄漏，從而使得J.Watt的蒸汽機的應用成為可能，從這一典型事例中我們可以知道金屬切削加工在當時社會生產中具有非常重要的地位，是當時最先進的加工方法。
這一階段的初期，金屬切削理論主要研究方向是研究切削過程中的切削力和消耗的切削能量，主要的研究者有H.Cocquihat, Wiebe和Joessel。1851年，H.Cocquihat 研究了在鑄鐵，黃銅和石頭等材料上鑽孔時，切去一定體積材料所需要的功。1864年，Joesse探討了刀具幾何角度對切削力的影響。
在這一時期的後半段，主要的研究方向是塑性剪切和切屑形成機理。Timme在1870年提出切屑是經過剪切面的剪切變形而形成的。Tresca於1864～1872年間在一系列金屬擠壓實驗基礎上提出了最大剪應力屈服準則，可以認為是塑性本構關係實驗與理論研究的開始。到1873年和1878年Tresca又提出切屑的形成是工件材料受刀具擠壓，從而在垂直切削方向的平面發生剪切變形的過程。
這一時期也開始了切削模型的研究，在1881年，Mallock提出了類似於卡片模型的理論，而Zvorkin則在1893年建立了剪切角關係式，他假設剪切面是剪應力最大面。值得注意的還有塑性力學Durcker公設的提出者Durcker等力學家的工作。
回顧這一階段的歷史，可以發現，切削理論的研究一開始就是和力學的研究有著緊密的關係，金屬切削過程中所遇到的問題既給力學家們提供了新的課題，也為他們提供了驗證其力學理論可靠而又簡便的試驗手段。考察自然科學的發展史，在當時力學起著先導和基礎的作用，處於自然科學的前沿地位。所以金屬切削理論的研究起點是很高的，也是居於當時自然科學的前沿地位。這也跟金屬切削加工在當時社會生產中的地位相適應。
第二研究階段可稱為切削可加工性時期(Machinability Period)，大致從1900～1930年共約30年時間。在這一時期隨著社會生產力的發展，金屬切削加工技術也有了長足的進步，新的刀具材料和加工工藝不斷出現。例如，1898年Taylor和White發明高速鋼。1930年前後人們又發明了硬質合金。
新的刀具材料的出現使切削加工的生產效率大大提高，應用範圍越來越廣。以高速鋼的應用為例，Trent在他的名著《Metal Cutting》中寫到「高速鋼刀具的出現引起了金屬切削實踐的革命，大大提高了機械加工車間的生產率，並要求完全改變機床的結構，據估計，在最初幾年，美國的工程製造業，由於使用了價值二千萬美元的高速鋼而增加了八十億美元的產值。」
與此同時，生產實際也給金屬切削研究者帶來了許多急需解決的問題，例如刀具的耐用度，加工表面質量，切屑的排除等等。這一時期金屬切削理論主要的成果有，1907年Taylor在整整工作了26年切除了3萬噸切屑，掌握了10萬個以上的實驗數據的基礎上，在他經典的論文「On the Art of Cutting Metal」中提出了著名的刀具耐用度公式，第一個研究了切削速度和刀具耐用度之間的關係。這一公式對今天預測刀具耐用度仍有重要的指導意義。有些學者認為金屬切削理論的研究是從Taylor開始，雖不確切，但Taylor的工作確實是金屬切削理論史上一個重要的里程碑。
切削可加工性(Machinability)這一概念是二十世紀20年代中期首
