本文依据TA2、TC4、45钢、40CrNiMoA和GCr15不同材料,采用单因素法进行切削试验,制作金相试样,获得工件表层中白层厚度值,并结合有限元仿真,分析了每一种因素对白层厚度的影响情况,以及变化趋势,并且根据金属切削原理,功热转换,热传导理论和材料的相变理论阐述了切削参数和材料成分对白层的形成及厚度大小的影响。(1)对TA2,TC4的表层微观特性进行分析,TA2和TC4的微观组织结构有很大不同,TC4的组织结构更加微小。速度增大时,已加工表面变质层厚度增加,但是对表层微观结构的影响并不明显,速度小于136m/min时,没有产生明显的白层。进给量增大,变质层厚度也在增加,相对于速度而言,进给量对表层微观结构的影响较小。(2)对45钢、40CrNiMoA和GCr15分析得知:对白层厚度影响最深的是切削速度,然后是进给量,相对于切削速度和进给量,背吃刀量影响白层厚度的程度最小,这是因为切削速度对切削温度的影响最大,然后依次是进给量,背吃刀量,另外,这三种切削参数对白层厚度的影响规律大致相同,都是先显著增大,然后增长趋势变缓,因此可以选择不同的切削用量参数来达到控制白层厚度,提高已加工工件表面质量。(3)从材料成分中可知:碳C是形成奥氏体和马氏体的基本元素,含量高产生的白层组织就多,对白层的形成作用也最大。当两种材料的含碳量接近时,合金元素种类越多,含量越大,材料的综合性能越好。因此,可以通过控制含碳量和合金元素含量及种类来确定材料的性能,以达到获得同一切削参数下不同白层厚度,为切削加工提供一些参考依据。