随着科技的发展,微型化、精密化加工展示出了广泛的应用前景,已成为目前全球制造技术的一个发展方向。高效率、高精度化的微细加工技术在未来的生产中显示出了重要地位。金刚石飞切加工作为一种微结构加工技术,可以在省略了后期抛光的情况下直接加工出具有亚微米甚至纳米级精度的微沟槽结构。同时能够加工出比较复杂的物体表面结构。金刚石飞切加工以其高效率、低成本、高精度等众多优点引起了世界各国广泛的关注与研究。它在国防科技领域、光通信领域、机械电子领域和生物医学领域等都显示出广泛的应用价值和广阔的应用前景。由于国外对我国的技术封锁,关于金刚石飞切加工方面的研究目前属于起步阶段。本文对金刚石飞切在国内外研究现状,其加工特点、优势等方面进行了系统地阐述。结合微细切削加工的基础理论,本文分析了微细切削条件下所产生的刀具的切削刃圆弧半径效应,以及临界切削厚度效应和耕犁现象。通过对微切削机理的研究,提出了考虑切削刃圆弧半径效应的金刚石飞切切削模型。详细介绍了微细切屑的产生过程,阐述了最小切削厚度的产生的原理,最小切削厚度决定微细切削的最高加工精度,它的确定直接影响到加工质量,根据“最大剪应力”理论,对切削区域进行受力分析,推导出了最小切削厚度的理论公式,并根据切削用量预测最小切削深度。本文以有限元软件ABAQUS为平台,在ABAQUS/Explicit模块下通过动态分析和Johnson-Cook材料本构模型与断裂失效模型确定金刚石飞切材料的本构方程,建立了二维正交切削的有限元模型。利用任意拉格朗日-欧拉法(ALE)和剪切失效准则,对不同的刀具切削刃半径下不同的切削深度进行了热力学仿真,进一步验证对金刚石飞切最小切削深度的预测。