1、以高切削速度、高進(jìn)給量和高加工精度為特征的高速切削加工技術(shù)，自其理念的提出就引起了廣泛關(guān)注，成為切削加工的研究熱點(diǎn)。但相對傳統(tǒng)加工技術(shù)，高速切削的研究仍處于起步階段。已有的研究成果表明，數(shù)值方法是研究高速切削加工機(jī)理的一種有效手段，不僅可以克服試驗方法的不足，能夠?qū)η邢鬟^程中切屑形成、切削力、溫度場、應(yīng)力應(yīng)變分布等狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行定量的預(yù)測，而且對節(jié)省加工時間和成本，提高加工精度具有重要的意義。 本文首先從金屬切削理論出發(fā)，結(jié)合數(shù)值

2、模擬方法，對高速金屬切削過程的有限元建模理論及求解方法進(jìn)行了分析，系統(tǒng)總結(jié)了高速金屬切削過程模擬的關(guān)鍵技術(shù)，包括切削加工有限元方程的建立；工件材料的流動應(yīng)力模型；有限元網(wǎng)格劃分方法；切屑分離準(zhǔn)則；材料斷裂準(zhǔn)則；接觸摩擦模型；切削熱的產(chǎn)生和溫度分布；殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變的分析等。然后建立二維正交切削加工模型，通過采用粘結(jié)。滑移摩擦模型，有效地模擬了不同速度下金屬切削加工過程，就切削速度對金屬切削的影響進(jìn)行了分析，并且模擬結(jié)果與試驗結(jié)果取得了

3、較好的吻合。在此基礎(chǔ)上，建立基于硬度的材料流動應(yīng)力模型，模擬了高速切削條件下鋸齒狀切屑的形成過程，揭示了鋸齒狀切屑的形成機(jī)理。同時通過采用不同摩擦系數(shù)，模擬了切削達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后工件表面殘余應(yīng)力的分布情況，分析了切削摩擦狀況對工件表面殘余應(yīng)力的影響。接著，建立刀具的磨損模型，采用三維有限元模型分別在普通和高速條件下預(yù)測了刀具的磨損情況，探討了刀具的磨損機(jī)理及影響因素。最后，在前面工作的基礎(chǔ)上，針對刀具參數(shù)進(jìn)行了研究，通過采用不同刀具前角和