随着现代金属切削加工对切削效率和加工质量的要求越来越高，高速切削作为一种新型的加工技术，克服了传统切削加工的不足，正以其独特的优势和先进性，成为取代常规切削加工的新技术和未来切削加工技术发展的方向。本文以常规金属切削理论为基础，分析研究了在较高的切削速度下金属切削破坏机理的变化，在高速切削金属破坏机理的基础上对切削过程中的切削力，切削热的产生和传导进行了分析，并建立了相关方程，采用有限元软件模拟高速切削下切屑和刀具上温度的分布，以及不同切削速度下切削温度的变化规律。在对常规金属切削加工刀具磨损形式分析的基础上，研究了高速切削下切削速度和切削温度对切削刀具磨损和破坏的影响。由以上研究得到的高速切削的机理和特点，本文有针对性地研究了适合高速切削的刀具和机床，对高速切削刀具的材料、几何参数、刀体结构、切削工艺参数和高速切削机床的结构和性能要求进行了具体分析。在结合高速切削刀具结构参数的基础上，对切削速度和刀具结构对加工表面粗糙度、残余应力和硬化问题进行了分析研究。最后，以高速铣削为例，在分析进给速度和切削速度对铣刀切削力，切削效率，刀具寿命和加工质量影响的基础上，对切削速度进行了优化分析，并对切削刀具的参数和结构也进行了相关优化。