金属切削广泛应用于机械零件的加工,所以研究金属的切削加工过程有着十分重要的意义。切削力、切削温度和刀具磨损是反映金属的切削过程主要物理特性指标。在金属切削过程中切削热和通过切削热生成的切削温度,直接影响了刀具的磨损程度和其使用寿命,同时也会影响加工工件的表面质量和加工精度。长久以来,人们主要是从金属切削理论和金属切削试验两个大方面来进行金属切削研究的。许多学者对金属切削过程中切削力的预测作了非常多的理论上的研究计算工作,希望从理论上获得金属切削过程中的切削力的计算公式,但是由于切削的过程相对复杂,影响切削过程中切削力变化的因素非常多,这些因素都给建立金属切削过程中切削力预测理论模型带来非常大的困难,很难推理出一个合理的能广泛应用的公式。而金属切削试验一般是利用正交试验法,通过实际试验获得金属切削过程中切削力的数据,再通过回归分析方法总结出经验公式,但通过实际加工操作证实,加工的条件如果发生较大变化的话,通过经验公式计算得到的切削力与实际情况相差比较大,通用性不强。使用ABAQUS软件模拟仿真金属切削过程在应用其刀具的设计和切削参数的优化等方面相较金属切削理论和金属切削试验研究具有显著的优势,所以有限元法是分析与研究金属切削过程的一种有效方法。本论文的主要研究内容就是利用有限元分析软件ABAQUS建立金属切削过程仿真的有限元模型,并仿真切削加工过程同时得出其有限元分析结果。通过ABAQUS的模拟仿真,研究不同切削条件下切削力、刀具应力和切削温度等参数的变化规律,并对照实际试验测得的结果进行对比分析,探索出一种全新有效的研究方法。结果表明:不管刀具的前角如何变化,最大等效应力都出现在了前刀面主切削刃周围的区域,后刀面上也出现了比较大的应力分布区域;刀具应力分别随着进给量、切削深度与切削速度的增大而增大,其中切削速度的影响相较于进给量和切削深度更为明显;无论切削深度、进给量、平均切速和刀具前角如何变化,切削温度的最高点的地方都是在刀具的前刀面上主切削刃的附近。本文的研究结果说明,通过ABAQUS进行的金属切削仿真能够对其切削过程的各主要物理要素进行理论预报,可以为金属材料切削加工的性能和新工艺机理研究提供可能及可行的方法,对金属切削过程的研究具有重大意义。