金属切削变形过程的研究,是金属切削基础理论研究的一个重要问题。研究切屑几何形状对阐明切屑形成过程以及揭示切削机理具有重要的意义。首先,本文应用滑移线理论,在N.Fang等人研究的基础上,考虑刀具刀尖圆弧半径的影响以及切屑的预变形,建立反映切屑上卷半径的滑移线正交切削模型,并建立了滑移线场的速度矢量图。第二,求解滑移线切削模型中各个滑移线角的大小,同时考虑应变、应变比率对切削过程的影响,求解切屑上卷半径的表达式。应用Matlab软件,采用单因素分析法,计算切屑上卷半径,研究了切屑上卷半径随着切削速度和刀具几何形状的变化规律。第三,利用Deform-2D有限元仿真软件,在采用网格加密和重划分技术、考虑切屑分离准则的基础上,建立金属切削加工的有限元仿真正交模型。对金属切削加工过程中的切屑变形情况进行仿真,研究切屑上卷半径随切削速度和刀具几何形状的变化规律,并与滑移线理论计算结果进行比较。第四,应用Deform-2D有限元仿真软件对切屑进行应力分析,同时,对切屑上各点的速度方向进行仿真。考虑金属切削过程中切屑与工件分离的实际情况,建立非正交切削模型,利用Deform-3D有限元仿真软件对金属非正交切削加工过程的切屑形成进行仿真。综合以上三方面,分析探讨切屑的卷曲机理。