铝基碳化硅是金属基复合材料的一种,它具有低密度、高比强度、高比刚度、高韧性、高耐磨性和良好的抗疲劳性,以及耐高温、热膨胀系数小等优点,因此被广泛应用于军用和民用等多个领域,如航空航天、汽车工业、电子封装、光学仪器等。但铝基碳化硅复合材料的硬度高、脆性大,属于难加工材料。在铝基碳化硅的加工中刀具磨损严重,加工表面产生的缺陷多,导致切削的准确性降低,影响装配精度和工件的使用寿命,制约了铝基碳化硅复合材料在实际中的应用。因此,对铝基碳化硅复合材料的加工工艺进行研究十分重要。本文针对铝基碳化硅复合材料微切削有限元仿真方法与表面完整性进行了理论分析及实验研究。首先,采用三种方法对铝基碳化硅复合材料切削过程进行建模:第一、等效均质模型,不考虑铝基碳化硅复合材料的材料结构,本构方程仅反映均质材料属性;第二、多相混合模型,铝基体和SiC颗粒采用不同的本构模型,观察切削过程中的材料结构的变化情况;第三、多相混合内聚力模型,在多相混合模型基础上进行的改进,将SiC颗粒与铝基体之间通过内聚力单元进行结合,可以更好地模拟应力的传递过程以及SiC颗粒的脱粘过程。然后,对铝基碳化硅复合材料进行单因素微槽铣削实验,对加工表面产生的缺陷进行观察以及能谱分析,进而研究铝基碳化硅复合材料的微切削机理,对表面微观形貌进行检测,并对加工表面的粗糙度和显微硬度进行测量,研究表面微观形貌、表面粗糙度、以及显微硬度随切削参数的变化规律。研究结果表明,各因素对加工表面粗糙度值的影响程度从大到小依次是:进给速度,主轴转速,切削深度;对加工表面质量的影响程度从大到小依次是:进给速度,主轴转速,切削深度。顺铣区的表面质量要优于逆铣区的。最后对仿真结果进行分析,从等效均质切削模型提取了加工过程中切削力、刀尖切削温度,切屑切削温度的变化情况,以及表面应力的变化情况。对多相混合模型与多相混合内聚力模型的切削过程中的SiC颗粒的脱粘、破碎等情况也分别进行了考察,对比实际微切削加工表面中的缺陷,证明了仿真模型及方法的正确性。