虚拟制造技术在制造行业中得到了广泛的应用,切削物理仿真属于虚拟制造技术范畴,对制造技术的发展有重要的意义。但限于技术水平等因素,目前物理仿真技术局限于简单零件切削模拟,复杂结构零件的切削过程物理仿真仍然是一个难点。本文将二维切削模型仿真与三维实体模型仿真方法相结合,实现了复杂结构零件切削过程的模拟。文中介绍了切削仿真的关键技术及实现方法,研究了将各种类型切削加工抽象简化为二维切削模型的方法,以及三维实体模型加载方式和仿真结果分析方法。搭建了切削实验平台,研究材料Al6061-T6的切削性能,与仿真结果相比较,验证了仿真方法的有效性。仿真了一款磁盘驱动架零件的切削过程,分析零件及刀具在切削力、切削热作用下应力分布及变形状况,从而评价切削工艺的合理性。本文研究了基于切削物理仿真的工艺优化方法,详述了多因素多水平条件下系统化的仿真实验设计方法。针对磁盘驱动架切削加工过程,根据物理仿真计算结果对切削参数及刀具几何参数进行优化,使用优化参数加工所得产品质量有较大的提高。此外,针对生产中的刀具折断问题进行分析,找出问题的原因,给出了刀具和切削参数优化方案,降低了刀具的折断率。