随着计算机技术和有限元方法的不断成熟和发展,有限元模拟已成为金属切削加工机理研究的主要方法之一。切削加工有限元模型的有效性和可靠性,在很大程度上取决于仿真过程中采用的本构模型及其参数能否准确的反映材料在金属切削过程中的变形行为。金属切削加工中的材料变形具有大应变、高应变率和高温的“三高”特性,同时受到实验设备所能达到的应变率范围等限制,使得适合切削加工的材料本构模型参数难以获取,而且现有本构模型对高速切削锯齿形切屑的模拟效果欠佳,需要建立更适合的本构关系。因此,本文以45钢和Ti6Al4V钛合金为例,开展适合高速切削过程的材料动态塑性本构关系研究,主要研究内容及结果如下:（1）正交切削实验及初始本构模型参数选择。开展45钢和Ti6Al4V钛合金正交切削实验,采用ABAQUS有限元软件,基于现有本构模型建立切削仿真模型,通过对带状切屑的有限元仿真,综合考虑应变率范围和仿真结果的准确性,实现45钢和Ti6Al4V钛合金的初始本构参数选择。（2）适合切削加工过程的本构模型参数反求。提出基于灰色关联分析的本构模型参数影响程度分析方法,确定需要进行反求的本构模型参数。基于Python语言进行ABAQUS脚本二次开发,建立二维切削仿真模型,实现本构模型参数反求的自动迭代。基于选择的初始本构参数,通过反求获得45钢和Ti6Al4V钛合金适合切削过程的本构模型参数。（3）考虑损伤的本构模型建立及其有限元实现。建立基于应变能损伤的本构模型,通过编写VUMAT子程序进行有限元实现。针对45钢和Ti6Al4V钛合金,建立基于应变能损伤的二维切削仿真模型,验证子程序的有效性。（4）高速切削锯齿形切屑仿真。采用上述基于应变能损伤的切削仿真模型进行高速切削锯齿形切屑的模拟,通过与实验结果的对比,验证基于应变能损伤本构模型对高速切削锯齿形切屑模拟的有效性。进一步建立基于Johnson-Cook损伤的二维切削仿真模型,通过锯齿形切屑仿真结果的对比,分析了基于应变能损伤本构的锯齿形切屑仿真模型的优越性。