难加工材料的广泛使用对刀具的切削性能有了更高的要求。陶瓷刀具材料作为现代主流的刀具材料之一,有着良好的耐热性以及化学稳定性。Al2O3陶瓷硬度高,但抗弯强度与断裂韧性较差影响其发展。在Al2O3中加入碳化物等增强相对陶瓷材料的性能会有明显的改善。将Si C纳米颗粒加入Al2O3材料中可以细化晶粒、减少缺陷从而使材料的各项性能提高;c BN是一种超硬材料,热稳定性、耐磨性、导热性以及化学稳定性好,对于刀具材料的切削性能有很大改善。1)首先对复合陶瓷刀具材料的基体相与增强相进行选择,并对复合刀具材料粉体的制备工艺和烧结工艺进行研究。通过SPS放电等离子热压烧结炉制备不同增强相比例的刀具材料;通过优化烧结工艺参数进行烧结温度和保温时间的选择。研究发现,Al2O3-Si C-c BN复合陶瓷刀具材料在烧结压力为32MPa、烧结温度为1500℃、保温时间为30min时,刀具材料的抗弯强度、维氏硬度、断裂韧性以及相对密度分别是746MPa、18.8GPa、6.35MPa·m1/2和99.3%。由于Si C纳米颗粒和c BN的协同增韧、晶粒细化、断裂模式改变有效提高了刀具材料的综合性能。2)其次进行了陶瓷刀具切削淬火45钢的切削实验,研究了不同切削参数下刀具的磨损形态、刀具表面的温度和工件的表面质量,分析了刀具切削淬火45钢的失效机理。研究发现,刀具在切削速度为150m/min时寿命最长;刀具在高速切削时的主要磨损机理为粘结磨损。建立了Al2O3-Si C-c BN刀具切削淬火45钢的有限元仿真模型,验证了仿真实验的可行性。3)最后建立了Al2O3-Si C-c BN刀具高速切削淬火45钢仿真模型,对刀具切削温度以及Miss应力等仿真结果进行了分析,优化了刀具的几何结构。选取了合适的钝圆半径（r=0.05mm）、前角角度（-6°）以及圆角半径（r=0.6mm）用于改善刀具的加工条件。