近几十年来,高速切削技术凭借其生产效率高和加工质量好的优点,已成功应用在航空航天、汽车制造和高铁船舶等高精度制造领域的金属及其合金材料的切削加工过程。由于高速切削加工转速极快,容易形成热量聚集、导致刀具局部磨损,对刀具材料力学性能的要求较高。基于此,国内外研究人员开发了多种适用于高速切削的新型刀具。而陶瓷刀具凭借其良好的力学性能和优异的性价比,在高速切削领域显示出了传统刀具不可替代的优势。然而,目前采用热压烧结法制备出来的陶瓷刀具材料并不能完全满足高精密切削加工的性能要求。此外,制备出的陶瓷刀具材料还容易出现烧结不均匀、致密度低、热应力过大和微裂纹等缺陷。为此,本文以Al₂O₃-Ti C-Co多相复合陶瓷刀具材料为研究对象,通过对影响热压烧结过程的主要因素进行分析,对陶瓷坯体热压烧结过程的温度场进行了数值模拟,并在此基础上进行了热压烧结致密化过程和降温过程残余应力形成的数值模拟,确定了适合的烧结工艺参数。本文的主要研究内容如下:（1）研究了热压烧结的致密化过程,分析了其影响热压烧结的主要因素;结合粉末材料的特性,从屈服条件、流动法则和本构方程三方面阐述了其原理,推导了基于弹塑性变形条件的材料本构模型的理论公式;基于热压烧结过程的特点,对热-结构耦合分析的传热方程和应力应变方程的迭代关系进行了分析。（2）针对热压烧结过程的复杂传热问题,构建了热辐射和热传导过程的理论方程;采用有限元软件模拟了陶瓷刀具材料热压烧结过程的温度场分布,研究了不同初始气孔率、加热速率、保温时间和隔热层对热压烧结过程中陶瓷坯体温度场分布的影响,确定了适宜的升温速率和保温时间,提高了陶瓷坯体的整体温度和烧结均匀性。（3）针对热压烧结过程粉末变形机制的特点,采用有限元软件对陶瓷刀具材料粉末的热压烧结致密化过程进行了模拟,揭示了热压烧结过程中陶瓷粉末的流动规律;研究了不同烧结压力和保压时间对烧结过程中陶瓷粉末致密度的影响;确定了适宜的烧结压力和保压时间,为烧结工艺的参数优化提供了一定的理论依据。（4）结合实际降温过程,构建了陶瓷刀具材料降温过程中热应力的理论模型;通过对热压烧结降温过程的有限元模拟,研究了降温过程中的温度梯度分布和残余应力分布;通过两种材料模型的对比,分析了降温过程残余应力形成的原因,并研究了陶瓷坯体残余应力的分布形态。基于有限元理论的陶瓷刀具材料热压烧结过程的数值模拟方法,其优势在于能够克服传统实验方法花费大量的人力物力成本的缺陷,实现不同材料属性的烧结预测和参数优化,为陶瓷刀具材料的烧结工艺优化提供了理论指导。