盾构掘进机是在地面以下暗挖隧道的一种的大型机械,现已广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。在盾构掘进过程中,主要是通过刀盘上的刀具不断切削土体或滚压破碎岩石以实现断面的开挖掘进,由于刀具切削破岩是一个受多因素影响的复杂过程,深入施工现场实测,无法实现研究刀具前角、刀宽、切深等单因素对刀具受力的影响。为此,论文在盾构掘进机刀具切削性能测试实验台上进行了切刀切削性能的实验研究。论文介绍了刀具切削性能测试实验台的功能和组成,利用ANSYS软件分析了机架的强度和刚度特性,对同步液压驱动系统进行了分析和选型计算；基于工控机和数据采集卡方式,设计了切削参数测试系统,并依据相似理论,设计制造了三把不同结构参数的切刀。在此基础上,合理设计了实验方案,在实验台上对不同抗压强度的模拟试料进行了多次实验,并借助回归分析理论对所得实验数据进行了回归分析,建立了切削力与切刀的前角、切削深度和岩土抗压强度的经验回归模型,利用F检验法对模型进行了显著性检验。为预测切刀切削岩土工作过程中的受力提供了一种简便的试验方法,为切刀刀型的选择和切刀的设计提供了参考数据。