金属玻璃(非晶态合金)因其优异的物理、力学及化学性能在军事、航空天等领域具有广阔的应用前景。其长程无序、中短程有序的原子团簇结构在给其带来优异力学性能的同时也使金属玻璃成为一种典型的难加工材料。金属玻璃切削加工中切削力波动性大,刀具粘结磨损严重,对切削加工机理的深入理解是优化工艺技术,提高难加工材料可加工性的科学前提。课题针对金属玻璃对温度与应力双重敏感的特性,以材料本构关系模型为切入点,利用有限元技术对金属玻璃切削加工中的切削力和温度场展开如下研究:1、鉴于当前通用有限元仿真平台无适用于描述金属玻璃形变过程的材料模型问题,在深入分析对比各种屈服准则的基础上,引入源自岩土力学领域的D-P屈服准则,结合损伤演化准则与金属玻璃的传热学参数建立了能够反映金属玻璃拉压非对称性并考虑绝热温升效应的材料本构关系模型。将该材料本构关系模型嵌入到通用有限元平台后,以金属玻璃二维正交切削主切削力仿真数据与车削实验中的切削力实测数据进行对比,二者平均误差9.6%,证实了前述材料本构建模的正确性,为金属玻璃的切削机理有限元仿真奠定了良好的基础;2、在上述仿真模型基础上,系统分析了切削用量与刀具几何参数对金属玻璃切削加工切削力及温度场分布的影响。从刀具刃口半径带来的尺寸效应的角度解释了金属玻璃正交切削切深抗力的特殊变化规律;3、针对金属玻璃的温度敏感性特点,提出以激光辅助加热的方式来降低金属玻璃工件的表层硬度,进而提升其可加工性的研究思路。首先建立金属玻璃的激光加热模型,得到其辅助加热温度场,然后以此作为初始温度场进行金属玻璃的等效激光加热辅助切削仿真。结果发现相对于传统切削,激光加热辅助切削可以大幅降低金属玻璃切削的主切削力,且稳定切削时切削力振幅减小,证实了针对金属玻璃的温度敏感性而采取激光加热辅助切削的方式的可行性。