碳纤维复合材料由于其优越的材料性能,已经在很多领域被广泛使用,但是碳纤维复合材料的一些优越性能,如高韧性、高强度等,也给其本身的加工增加了难度。碳纤维复合材料作为一种新型的材料,已经成为了各国研究的热点。切削碳纤维复合材料需要较大的切削力和较高的切削温度,这都会加快刀具的磨损而降低刀具的使用寿命,所以碳纤维复合材料切削加工仿真分析,对实际生产具有重要意义。本文的主要工作如下:研究了多种碳纤维复合材料力学和结构分析的方法以及几种常用的强度准则。针对碳纤维复合材料的属性特点和切削机理,提出了较为实用的电镀超硬磨料钻头和鱼鳞铣刀模型的应用。分析了碳纤维复合材料的切削机理。针对碳纤维的破坏和刀具的磨损的研究,得出了切削速度和刀具磨损对残余应力的影响,初始阶段变化浮动都很大,整体变化趋势基本相同。碳纤维复合材料表面不同位置的残余应力分布状况比较随机。针对碳纤维复合材料进行了建模及仿真分析。首先,对在ABAQUS软件环境中建立有限元模型的过程进行了详细的说明和分析,主要包括建立模型,输入材料属性,定义切屑与工件的分离和断裂、切屑与刀具的接触和摩擦,细化局部网格等环节;其次,通过拉伸仿真验证了碳纤维复合材料的各向异性;再次,应用实体可变形Shell单元对碳纤维复合材料建立了仿真模型。通过对该模型进行动力学仿真分析,得出了材料应力和各单层应力状态,分析了切削力在加工过程中的变化规律和不同切削速度时切削力的变化规律;通过Hashin失效准则研究了刀具参数对碳纤维复合材料的损伤类型造成的影响,为碳纤维复合材料切削参数及刀具参数的优化提供了参考。