微细切削技术以其可加工材料的多样性和可加工工件的复杂性在微细加工领域得到了广泛应用。在微细切削领域，由于材料的微观结构尺寸与被加工尺寸处于同一或相邻数量级，因此会导致微细切削出现晶内切削等切削过程不连续的现象。该现象直接导致切削力产生较大颤振、刀具磨损速度加快和表面质量降低等不良后果。但常规切削使用的本构模型不包含尺度变量，对微细切削过程直接预测存在很大误差。基于此，本文提出用一种微细切削本构模型研究材料微观多晶体结构等变量对切削力的影响。并分析了各因素对切削力的影响规律。论文对研究微细切削力理论和预测微细加工过程的稳定性具有理论和实际工程意义。　　1) 基于晶界硬化效应的霍尔-佩奇定律与常规金属切削本构模型，提出一种包含材料晶粒平均粒径 d 的微细切削本构模型。并在有限元软件中进行针对相应材料本构模型的二次开发，通过对比同条件下常规金属切削本构模型，得出 d 在一定范围内，晶界硬化效应对切削过程确实存在影响，影响效果随d的逐渐增大而减弱。　　2) 研究了材料晶粒平均粒径 d、刃口圆弧半径和背吃刀量的比值 λ 对微细切削力的影响。以标准差为切削力颤振的评价指标，给出了d、λ与切削力标准差之间的关系；切削力幅频分析结果也表明刃口圆弧半径造成的犁切和材料的晶粒度会导致切削力产生额外的高频振动，从另一角度说明了材料、刀具的微观结构对切削力的颤振具有影响；此外，考虑实际材料各部分晶粒大小不均匀现象，研究了过渡层和内层的结构对切削力的颤振影响规律，研究发现材料的晶粒大小不均匀程度越高，晶粒平均粒径变化越剧烈，切削力的颤振也就越严重。　　3) 设计并进行与理论切削模型参数相同的车削测力实验，实验数据与理论数据对比验证了论文提出的微细切削本构模型及切削力影响规律的准确性。对比结果表明，模型与同条件实验的预测趋势相关系数为 0.73，高于同条件下常规切削本构模型的0.43；切削力平均值随晶粒平均粒径变化的最大预测误差为13.2%，标准差的最大预测误差为6.8%，符合工程误差允许范围。