具有纳米级微结构的Cu-Ni合金通常具有更好的催化作用。借助金刚石刀具切削的方法能够获得纳米级表面或纳米级微结构,因此研究纳米切削过程中工件材料的变形特性及去除机理至关重要。本文基于分子动力学理论,构建了Cu-Ni合金纳米切削的分子动力学模型,从工件内部原子运动规律的角度分析了Cu-Ni合金的纳米切削特性及变形机理。根据目前关于纳米切削机理的研究现状及Cu-Ni合金分子动力学模型的特点,通过以下几个方面对Cu-Ni合金的纳米切削过程进行研究。首先,研究了Cu-Ni合金表面晶向对纳米切削过程的影响。Cu-Ni合金由多个晶向各异的单晶Cu晶粒和包含Ni元素的晶界结构组成。因此Cu-Ni合金表面的晶向主要是合金中单晶Cu晶粒的表面晶向。本文建立了五种不同晶向的单晶Cu纳米切削分子动力学模型,并利用能够描述切削方向与工件表面晶向之间相对空间位置关系的切削模型有效地分析了工件表面晶向对纳米切削过程的影响机制。如:工件表面的材料堆积区域;工件内部缺陷结构的传播方向及应力分布规律;不同晶向下的切削力等。最后,利用原子力显微镜刻划单晶Cu表面,分析了工件表面材料堆积的实验结果与理论计算结果,并解释了切削模型能够有效分析纳米切削过程的机制。其次,研究了晶界结构对纳米切削过程的影响。利用Poisson-Voronoi法构建了双晶Cu纳米切削的分子动力学模型,研究了晶界结构对纳米切削过程中工件表面材料堆积区域的影响机制;晶界处切削力变化的规律;纳米切削过程中晶界结构的变化等。结果表明,晶界结构通过与晶粒内部位错平面的相互作用影响纳米切削过程;纳米切削双晶Cu过程中切削力在晶界处会根据晶界两侧的晶向而发生改变。最后,在双晶Cu分子动力学模型的基础上利用MC/MD法构建了双晶Cu-Ni合金的纳米切削模型,研究了偏析在晶界上的Ni元素对纳米切削过程的影响。结果表明,偏析在晶界上的Ni元素使得晶界处的应力更大,从而增强了晶界对位错结构的阻碍作用。