微结构被广泛应用于航空航天、民用照明等功能表面中,其可以改善飞行器的动力学性能,提升飞行器的寿命,并可以使飞行器达到隐身的目的。为了得到高精度的微结构表面,加工刀具不能和微结构发生干涉现象,这就要求金刚石刀具的刀尖圆弧必须很小才行。微圆弧金刚石刀具在微结构表面加工过程中具有很重要的地位,微圆弧金刚石刀具可以刃磨出很小的切削刃钝圆半径,可以很好的减小材料的尺寸效应和加工过程中的犁切效应,这是微铣刀等微刀具所不具备的特点。但是,由于微圆弧金刚石刀具的刀尖圆弧半径极小,使得刀尖强度极小,在加工过程中极易发生磨损,而刀具的磨损将会对微结构的表面精度造成破坏性影响。为了解决微圆弧金刚石刀具磨损对表面精度的影响,本文将围绕刀具自身参数和加工切削参数的角度对微圆弧金刚石刀具磨损的抑制方法进行研究。本文建立了微圆弧金刚石刀具切削加工在微量润滑条件下的切削温度场,并确定了切削液的选择标准。由于金刚石刀具宏观磨损的主要原因有两点:切削力和切削热。降低切削温度的有效方法为微量润滑(MQL)。为了探究微量润滑对切削温度的降低作用,本文采用傅里叶热传导定律建立了微圆弧金刚石刀具在干摩擦条件下的切削温度场的计算模型,得到了刀具的最高温度。基于微量润滑的冷却机理,本文将边界膜看做一层导热介质,利用傅里叶热传导定律建立了边界膜条件下的刀具内部温度场分布计算模型,求得刀具的最高温度。并基于此模型,求解了不同切削液作用条件下的刀具最高温度,获得了选择切削液的准则。利用有限元软件对不同切削液作用下的切削过程进行了仿真,验证了理论模型的正确性。本文建立了微圆弧金刚石刀具刃口处的受力模型和刀具刃口的耐磨因子模型,对刀具的晶面组合方式进行了优选。微圆弧金刚石刀具是从刀具的刀尖处开始磨损,提升刀尖处强度最好的方法就是选择合适的晶面组合方式。本文首先根据汉基应力定理和J-C本构方程建立了微圆弧金刚石刀具前刀面的受力模型,并得到了刀具前刀面的应力分布模型。然后,基于微圆弧金刚石刀具刃口区域的特点,根据断裂力学的相关知识,利用应力强度因子理论,建立了刀具刃口区域的受力模型,得到钝圆部分在切削过程中将受到很大的交变载荷的结论。本文基于不同晶面和刀具刃口不同区域的动态微观强度模型,利用加权叠加平均方法,建立了典型晶面组合的刀具刃口处的耐磨因子模型,基于此模型优选了晶面组合方式。利用分子动力学对不同晶面组合刀具切削过程进行仿真,验证了理论模型。微圆弧金刚石刀具几何参数和加工参数对切削力和切削热有很大的影响,进而会影响刀具的磨损速率。本文基于Deform有限元软件,对不同刀具参数和切削参数下的切削过程进行了仿真,得到了切削力、切削温度和切削应力的变化趋势。仿真结果发现,仅从切削力和切削温度的角度无法对微圆弧金刚石刀具的几何参数和切削参数进行优选。所以本文利用Usui磨损率预测模型,根据仿真得到的不同变量下的微圆弧金刚石刀具最大应力和切削温度数值,求得了不同变量下的磨损率。通过比较,得到了不同变量对微圆弧金刚石刀具磨损的影响规律,得到了对微圆弧金刚石刀具磨损影响最大的参数。