切削加工是利用切削刀具切除多余材料的加工方法,切削加工过程复杂,切削变形的程度、切削力的大小、切削温度的高低、刀具的磨损状态及加工效率等,都是切削加工过程中需要密切关注的问题。切削力,在很大程度上影响着加工质量、加工效率及生产加工成本,因此对切削加工过程分析及对切削参数优化研究有着非常重要的意义。然而在实际生产加工中,对切削加工过程中参数及条件的确定,大多依靠自己以往的经验,如何确定最佳切削条件,一直是制造界普遍关心和需要解决的问题。为了研究切削加工过程,传统的切削实验,存在着实验周期长、花费大等缺点。随着计算机技术及有限元理论的进一步研究与发展,在计算机上模拟切削加工过程并获取切削相关实验结果成为了可能。本文首先以金属切削理论及有限元技术为基础,以工艺仿真系统DEFORM软件为分析平台,对切削加工过程进行有限元建模,包括仿真材料模型的设定、几何建模、网格的划分与重划以及切削参数的设置等。其次在特定条件下对切削过程进行切削仿真,观察和分析在不同仿真参数条件下的切削过程与仿真结果。然后以切削用量参数作为优化变量,以切削力、材料的去除率等作为目标函数,数学建模后以MATLAB作为数据处理平台对切削参数进行优化,得出较为合理的切削用量参数参考。最后在MAZAK多功能数控机床上进行了切削实验,实验表明基于DEFORM的切削过程仿真结果与实验具有一致性,说明优化后的切削用量参数值具有一定的实际应用价值。