目前，高速列车车厢制造所用材料是具有中空框架结构的铝合金，该材料在性能上具有较为突出的强度高、结构轻、抗冲击、结构稳定和隔音效果好等优势。然而，中空框架铝合金由于其特殊的几何结构特征，使得其在高速加工过程中表现出较为明显的弱刚性行为，加工中存在刀具磨损速率较快、加工噪音大、工件变形严重、切削颤振现象严重等问题，使得操作人员不得不比较频繁的更换切削刀具，这严重阻碍着中空框架铝合金加工效率和经济效益的提高，因此对中空框架铝合金高速加工刀具的损坏机理、动态变化机制的研究具有重要的工程应用价值和良好的社会意义。本文以中空框架铝合金6N01高速铣削加工过程为研究对象，研究分析铝合金高速切削加工基本理论，对高速切削加工中产生的的铣削力、铣削温度以及刀具的失效机理进行了分析和研究。在掌握金属塑性变形有限元基本理论的基础上，对金属塑性变形的非线性问题和材料本构关系进行了系统的分析，同时对金属切削变形的有限元描述和仿真方法做了介绍。利用三维软件Pro E根据立铣刀实际尺寸形状建立刀具的实体模型，在对有限元仿真关键技术分析与总结的基础上采用有限元软件—Deform-3D完成了对中空框架铝合金6N01铣削模拟加工分析。对模拟结果进行了实验验证，分析了在不同铣削参数和不同几何刀具参数下铣削力与铣削温度的变化，发现模拟结果与实验结果具有良好的一致性，说明了所建立的有限元仿真模型具有一定的准确性。采用扫描电镜对高速铣削加工中空框架铝合金损坏失效刀具做了观察和研究，对刀具的失效机理做了系统分析，并与加工工艺进行结合分析，研究了损伤失效机理。本文通过基于Deform-3D高速铣削中空框架铝合金的有限元模拟过程，获得了加工过程中工件与刀具热、力分布变化及刀具的磨损情况。研究结果表明，有限元仿真技术能够对切削过程中的各主要物理要素进行理论预报，可以为中空框架铝合金高速切削加工性能研究和工艺机理研究提供可行的方法，对实际的加工生产具有重要的理论价值和实际的指导作用。