金属的切削加工过程是一个非常复杂的动态物理过程,涉及到特定的应变、应变率和温度范围内的材料力学性能。目前所得到的切削力模型中,Oxley模型相对来说是考虑材料性能最全面的,但是对于材料的应变速率效应及热软化效应考虑不足。通过应用材料本构模型对Oxley模型进行改进,从而使切削力的理论分析模型能够从材料机理本身出发,使得获得的结果更加趋近于实际加工情况。本文主要是将Johnson-Cook材料本构模型带入到Oxley剪切角模型当中,对剪切角模型本身进行改进,使其得到的结果既考虑了材料的应变速率效应,又考虑了材料的热软化效应。并分别建立原模型与改进模型的分析模型,与所参考的福建工程学院许明三等人的45钢正交车削试验数据进行对比,改进模型与原模型相比,计算结果的误差相对减小,从而验证了改进模型的合理性。之后,将改进模型应用到钻头主刃切削力分析模型中,通过获得的扭矩对主刃切削力模型进行验证,并对存在的误差进行分析。此外,文中还对以往得到的剪切角模型进行了梳理,便于今后对剪切角模型进行研究。同时,文中对常见的几种材料的Johnson-Cook模型的材料常数进行了总结,利于今后研究过程中的使用。通过带入Johnson-Cook材料本构模型所得到的改进后的Oxley剪切角模型,既体现了材料的应变速率效应,又考虑了材料的热软化效应。并且,改进后的计算结果降低了与试验的误差,提高了切削力预报精度。本文通过对Oxley剪切角模型的改进,有效的提高了Oxley模型对切削力的预报精度。由于Oxley模型与Johnson-Cook材料本构模型的适用材料并不完全相同,这也在一定程度上拓宽了Oxley模型的材料适用范围。同时也为两模型的进一步深入研究奠定了理论基础。