难加工材料因其优异的机械性能已成为航空航天领域和民用工业领域中极具应用前景的材料,然而由于其加工性能差,制约了该类材料的推广应用。高速切削技术作为难加工材料的有效加工技术之一,深入研究难加工材料高速切削机理在高速切削基础理论研究中占有重要地位,对于难加工材料的高效低耗加工也同样具有重要的推动作用。本文通过有限元仿真软件Abaqus/Explicit6.11,以淬硬Gcr15轴承钢为研究对象,创建了高速正交切削有限元模型；采用理论分析、有限元仿真与试验数据相结合的方法,对高速切削过程进行研究,主要内容如下：本文选用圆弧刀具进行仿真,研究分析了高速切削过程中,不同的切削参数、刀具参数以及摩擦系数对切削力、切削温度和剪切角的影响规律,并深入分析其原因；以绝热剪切理论为基础,提出了高速切削锯齿化临界切削条件的判定依据；提出了锯齿化频率、锯齿化尺度衡量、锯齿底角和锯齿顶角三个用以描述锯齿形切屑的几何特征,并分析了切削速度对其的影响规律；通过仿真研究分析了锯齿形切屑以及绝热剪切带的形成过程,并给予了合理的验证和解释；研究了切削厚度、刀具前角以及材料的机械物理性能对于锯齿形切屑的影响。在本文中,通过对部分切削参数的仿真结果与已有试验数据进行对比,两者具有良好的吻合,验证了所建有限元模型在一定程度上是合理的。利用有限元模拟准确性的提高可以代替部分试验研究所带来的不便,从而促进高速切削理论的深入研究。