近年来,我国的航空航天事业飞速发展,一批又一批新型装备接连问世,完成一个又一个的惊人壮举。这一系列举动的成功离不开各位科研学者夜以继日的努力,也和难加工材料的发展有着千丝万缕的关系。镍基高温合金作为典型的高温合金,最常见被用于工作环境较恶劣的部件,因此在航空航天领域的用途广泛。但由于镍基高温合金较低的加工性,且导热系数低,加工硬化现象严重的特点,在切削加工镍基高温合金时,刀具的强度和硬度不足以支持其完成长时间的切削,在刀具表面出现严重的磨损,且刀具寿命低下,严重影响到工件的表面质量,若需要完成精度要求较高的工作,需要经常更换加工刀具,生产效率低下。因此如何更加有效的加工镍基高温合金,提升工件的加工质量,对提升航空航天水平,普及镍基高温合金的应用,仍需要大量且长久的研究。本文对金属陶瓷刀具切削加工镍基高温合金时的切削过程进行了研究。对切削过程中的切削界面处各部分的受力情况以及不同热源对切削界面温度的影响,建立了镍基高温合金正交切削时的切削力和切削温度计算模型,并根据模型预测的切削力和温度带来的机械载荷和热载荷,计算切削时刀具前刀面的应力分布,为后续研究提供理论支持。通过摩擦磨损试验机完成对切削镍基搞完合金刀具的选择。采用摩擦磨损试验机的往复运动模块,设计专用的夹具将实验所用刀片固定在往复模块上,通过单因素实验法,改变Z向载荷、往复速度以及上试样金属球直径,观察刀具在不同摩擦条件下的磨痕深度、磨痕宽度、摩擦系数、摩擦温度以及上试样金属球的磨损体积来分析适合对镍基高温合金进行加工的刀具型号。设计车削实验验证切削力和切削温度的预测模型。采用单因素实验法,测量改变切削速度和进给量时的切削力和切削温度的数值。将通过实验测量得到的结果与前文的预测模型作对比,验证预测模型的正确性。最后观察单因素实验条件下刀具的磨损形式和磨损机理。通过超景深显微镜观察刀具在不同切削条件下切削界面出现的磨损,如月牙洼磨损和后刀面磨损;同时分析在不同切削参数下,切削温度和切削力的不同对刀具磨损机理的影响。分析不同磨损机理出现的切削条件,根据磨损程度的不同,得到不同切削参数下应力分布对磨损的影响。