金属切削过程与金属挤压过程相似。金属材料受到刀具作用后，开始产生弹性变形，随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续增大，当达到材料的屈服点时，开始产生塑性变形，并使金属晶格产生滑移，刀具再继续切入，应力达到材料的断裂强度时切削层材料产生挤裂被切除。

切削层的切削变形可分为三个变形区（见图）。

金属切削过程中的滑移线和流线示意图

①第一变形区Ⅰ（剪切滑移）。第一变形区是近切削刃处切削层内产生的塑性变形区。从OA线开始发生塑性变形，到OM线晶粒的剪切滑移基本完成。切削层受刀具前刀面与切削刃的挤压作用，使近切削刃处的金属先产生弹性变形，继而发生塑性变形，并同时使金属晶格产生滑移，经过第一变形区的塑性变形后形成切屑。

②第二变形区Ⅱ（纤维化）。第二变形区是与前刀面接触的切屑层内的变形区。切屑沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的材料纤维化，且纤维化方向基本与前刀面相平行。

③第三变形区Ⅲ（纤维化与加工硬化）。第三变形区是近切削刃处已加工表面内产生的变形区。已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形与回弹，形成纤维化和加工硬化。

研究切削变形的试验方法分为直接观察法和间接测试法两类。直接观察法包括侧面方格变形观察法、高频摄影法、快速落刀法、在线瞬态体视摄影系统；间接测试法包括扫描电镜和透视显微观察法（SEM+TEM）、光弹法、光塑性试验法及其他试验方法。