在诸多金属材料中,镍钛形状记忆合金因其优越的形状记忆和超弹性性能广泛应用于生物医疗、汽车工业、航空航天等领域。然而马氏体相变、高比热和低导热率等特性也给镍钛形状记忆合金产品的加工制造带来困难。对于镍钛形状记忆合金的切削加工,加工过程中马氏体相变的发生及加工硬化导致较差的加工精度和表面质量,使得形状记忆合金产品的质量和服役性能受到严重限制。本文以Ni50.8Ti（at%）形状记忆合金为研究对象,开展车削Ni50.8Ti形状记忆合金表面完整性及零相变切削工艺研究。从理论分析和试验研究两方面,以实现对切削加工形状记忆合金“形”、“性”的控制为目标,围绕Ni50.8Ti形状记忆合金非线性变形机制、马氏体相变的发生对表面完整性影响机制等科学问题,进行了相关的研究。主要研究内容如下:结合Ni50.8Ti形状记忆合金的物理力学特性,进行不同温度和应变率下的霍普金森压杆试验。通过分析Ni50.8Ti形状记忆合金的动态力学行为和显微组织变化,研究了温度、应力和应变率对合金非线性变形的影响,揭示了 Ni50.8Ti形状记忆合金非线性变形的内在机理。基于合金非线性变形的应力-应变曲线和显微组织变化规律,分析高温、高应变条件下材料的动态力学行为,以温度为界限,建立了 Ni50.8Ti形状记忆合金非线性变形的本构关系模型。根据材料的相变特性和物理力学性能,从理论上阐明了切削加工中的热机载荷对不同初始相下镍钛形状记忆合金物相特征的影响机制。结合切削加工热力载荷建模,提出了切削加工过程中Ni50.8Ti形状记忆合金马氏体相变发生的临界条件。通过马氏体相变发生的条件设计相关试验,分析加工过程中切削温度和显微组织的变化特性,研究切削加工过程中和已加工表层材料的物相特征的变化。通过理论和试验结果的分析,阐明了切削加工Ni50.8Ti形状记忆合金表面粗糙度和表层硬度的影响机制,对比分析了切削加工过程中马氏体相变的发生与否对表层形貌特征和加工硬化程度的影响。通过对已加工表层材料的相变行为和功能特征的研究,分析了切削加工对表层材料功能特征的影响,探究切削加工中热机载荷对材料功能特征的影响机制。针对切削加工中马氏体相变的发生对表层质量的影响提出Ni50.8Ti形状记忆合金零相变切削策略,确定零相变切削加工的边界条件;通过响应曲面法设计零相变切削试验,建立加工参数与表面粗糙度和回复程度的映射关系模型,研究加工参数对表面形貌及功能特征的影响;基于遗传算法以表面粗糙度最低和恢复程度最大为目标,实现工艺参数的多目标优化,并获得最优的零相变切削加工参数;建立零相变切削有限元仿真模型,研究零相变切削Ni50.8Ti形状记忆合金的热力载荷特征。