切削加工在工程材料加工中一直占据着主流地位，它是现代制造中不可或缺的加工技术。传统的切削加工，切削刀具同时参与切削的刀刃数量少，为了保证一定的加工效率，往往单个刀刃的切削深度较大，一般在几百微米至几毫米，从而导致切削力比较大，因而加工质量相对要差一些。而传统砂轮又存在磨粒容易脱落、磨削比能高、法向力与切向力之比大、需要定期的修锐、加工塑性金属材料时容易堵塞等不足。因此本项目组提出并制备了一种集传统切削刀具和砂轮优点于一身的有序化PDC刀具。制备的有序化PDC刀具具有同时参与切削的刀刃多、刀刃间隔距离和切削角度可人为控制、刃口锋利平直等特点，该刀具在获得较高的加工精度和表面质量的同时能保证较好的加工效率。有序化PDC刀具切削过程中切削热分布比较复杂，而切削热是导致被加工材料产生热损伤的主要原因，是影响工件表面加工质量和刀具使用寿命的重要因素。因此，本文开展了PDC刀具切削温度场的实验与有限元仿真研究。分析了国内外学者对切削区温度的研究现状，研究了切削热的产生机理，搭建了切削温度测量平台，在此基础上开展了PDC刀具切削Al₂O₃陶瓷的切削温度试验研究。采用单因素分析方法，深入研究了切削深度、工件速度等切削参数对切削温度的影响。实验结果表明：切削温度随着切削深度增大而线性上升，而且对切削温度影响最大的切削参数是切削深度；而切削温度随着工件速度的增大而升高，但切削温度随工件速度增大而升高的幅度不如切削深度那样显著。根据加工工件材料性质、工作条件和PDC刀具切削的特点，对PDC刀具切削过程进行了合理的假设，建立了移动热源热平衡状态下的切削温度场数学模型。基于ANSYS软件，应用有限元法对PDC刀具切削Al₂O₃陶瓷工件的温度场分布进行了仿真，仿真结果直观地揭示了三维温度场的形态特征和变化趋势规律，并对变化趋势给出了合理的解释。将仿真结果与试验结果进行了比较，发现有限元仿真值与实验测量值吻合较好，说明所建立的PDC刀具切削温度场模型是正确的。应用此仿真结果可对实际切削工艺效果进行预测和优化，充实和扩宽切削温度研究领域，并对工程实践具有重要的指导作用。