超精密加工是适应核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的需要而发展起来的精度极高的一种加工技术，并日益成为机械制造领域研究的热点课题。本文以在航天航空中有广泛应用的单晶镍作为分析对象，对其在纳米量级下加工机理展开研究。由于分子动力学方法不仅能获取原子的运动细节，还可以进行仿真实验做各种观察，尤其是很多在真实做实验中无法得到的微观细节，成为研究此类问题强有力的工具。　　基于分子动力学的基本原理和算法，本论文通过采用LAMMPS仿真软件，将刀具材料设置为刚性体，建立单晶镍微切削模型，对加工过程进行模拟，并利用VMD、OVITO等对仿真结果可视化处理，得到纳米加工过程瞬态原子图及相关特征量。　　对于单晶镍纳米级加工机理的研究，主要内容可以分为以下几个方面。首先，通过观测分子动力学模拟过程中不同时间段的瞬态图像，从晶体结构变形的角度，对单晶镍纳米级加工中切屑及已加工表面的形成过程做出了合理的解释。其次，依据不同时段温度、切削力的变化情况，分析了单晶镍加工在微观尺度下物理状态的转变过程;根据切削过程中工件动能的分布情况，得到分子动力学模拟过程能量转化及相关热力学关系;除此之外，对加工过程产生的缺陷结构展开研究，分析加工不同条件及不同时段下位错的形核、运动及分布特点，并用位错理论解释切削力及温度的变化规律。最后，就刀具的切削速度对单晶镍加工过程的影响展开研究，分别从切削力、温度、势能及位错等角度具体分析切削参数的影响效果。　　在分析结果的基础上，对全文进行总结，得出主要结论，并对未来的研究方向提出建议。