切削力是金属切削加工过程中的重要物理量之一,直接影响工件加工表面质量、刀具磨损以及机床功率消耗,是选择机床、刀具、夹具及切削加工工艺参数的重要依据。高速切削加工过程中的大应变、高应变率及高温环境有利于形成锯齿形切屑,材料发生绝热剪切失稳。而已有的切削力模型,对绝热剪切造成的材料损伤考虑不足,导致切削力模型与高速切削实际加工情况有较大偏差。本文在切削力建模研究中考虑了金属材料的绝热剪切损伤机理,使切削力预测中能充分考虑材料性能参数变化对切削力的影响。主要研究内容如下：首先通过对AISI-1045钢进行高速正交切削实验,得到切削力、切屑形态及切屑损伤之间的对应关系。实验结果表明,切削力随切屑形态的变化而变化,切屑形态的改变与绝热剪切现象有关,由高温引起的材料热软化率增强和由材料韧性断裂造成的损伤对切削力有较大影响。对已有的Johnson-Cook本构模型进行改进,使模型中考虑高速切削绝热剪切损伤,得到含损伤变量的材料本构模型。将新的材料本构模型应用于现有切削力预测中,建立新的切削力解析模型。新模型中不仅考虑了材料应变率效应、热软化效应,也考虑了绝热剪切损伤对切削力的影响。最后以AISI-1045钢为例,利用MATLAB软件对切削力计算过程进行编程,计算得出不同参数下切削力的值,并与同参数下的实验结果及未考虑绝热剪切损伤时切削力的预测值进行比较。结果表明,在考虑损伤后切削力的预测值误差变小,更适合应用于高速切削加工。本文利用含损伤的本构关系模型对已有的切削力模型进行改进,使得新模型更加符合高速切削实际情况,拓展了切削力模型在高速切削加工中的应用。研究结果有利于深入揭示高速切削加工机理,有利于促进高速切削加工技术的深入应用。