我国铁路客货运量随经济的高速发展而激增,线路出现了超负荷运行的情况,造成钢轨的严重破坏,其使用、维修、更换周期缩短。我国现在使用的大型钢轨在线整修机械基本上都是外国引进设备,并且对这方面的技术研究刚开始起步。基于这个现实情况,提出本论文的研究了课题,所以本课题的研究具有一定的现实意义。本论文在详细的研究分析了我国目前广泛使用的钢轨材料的物理化学特性及其加工性的特点、切削过程中材料变形理论和金属切削温度理论的基础上,使用有限元法推导了材料模型、切削分离准则、刀具和工件材料摩擦类型,建立了高锰钢材料铣削过程的有限元模型并设计了仿真试验方案,还使用在机械加工领域广泛应用的有限元软件DEFORM-3D完成对模型数值模拟仿真试验。本论文通过分析仿真试验数据,并联系理论研究得出了硬质合金铣削高锰钢材料切削过程中切削力变化和切削温度场分布的规律等切削过程机理的研究结论。基于整个理论分析研究结论,论文还对如何优化切削用量使切削高锰钢作业效率提高的途径进行探讨,并提出相应的方案设想。综上所述,整篇论文的研究成果为我国将来自主研发大型高效钢轨在线整形设备奠定了一定的理论基础,提供了发展方向。