SiC_p/Al颗粒增强复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、优异的抗疲劳和耐腐蚀性能,已在航空航天、汽车、电子及军事等领域得到了越来越广泛的应用。但在SiC_p/Al颗粒增强复合材料的切削加工过程中,增强颗粒的存在导致刀具磨损严重,加工表面质量差等一系列问题。本文以有限元仿真技术为主要研究手段,结合实验方法,对SiC_p/Al颗粒增强复合材料的去除机理进行研究,以求提高SiC_p/Al颗粒增强复合材料的加工效率和质量。主要研究内容及结论如下:(1)进行了SiC_p/Al颗粒增强复合材料切削实验。针对45%颗粒含量(颗粒尺寸5μm)的SiC_p/Al颗粒增强复合材料,采用五种切削速度、五种切削深度开展了正交切削单因素实验研究。试验发现,切屑是典型的节状切屑。切削力与切削速度之间呈现出三次函数关系,与切削深度之间呈现对数函数关系。切削温度与切削速度之间呈现出对数函数关系,与切削深度之间呈现三次数函数关系。(2)开展了SiC_p/Al颗粒增强复合材料二维切削仿真。对三种方法建立的界面模型进行分析比较,结果表明,零厚度的内聚力模型更能反应增强颗粒对材料的强化作用和切削过程中界面的开裂过程。建立的单颗粒模型切削仿真发现,颗粒的开裂有两种形式,一种是切削刃与颗粒直接接触,另一种是刀具-颗粒间的间接相互作用。通过编写Python脚本对ABAQUS进行二次开发,建立了多颗粒仿真模型。将仿真结果的切屑形态、切削力、切削温度与试验结果对比,验证了模型的有效性。采用该模型预测了切削参数对切削力和切削温度的影响。(3)开展了SiC_p/Al颗粒增强复合材料的三维切削仿真。通过一种六分之一剖分方法,实现了三维模型的有限元建模和网格划分。单颗粒三维切削模型与二维模型进行对比发现,两者的仿真结果较为一致,颗粒破碎形式均为切断,最大应力集中在破碎的颗粒与基体接触位置。通过Python编程,建立了颗粒形状为正方体、球体的多颗粒切削三维模型。将三维模型与二维模型对比发现,两者均可以较好预测切削力,三维模型相对计算效率低,但更能真实反映加工表面形貌和颗粒破碎。通过多颗粒三维模型模拟了颗粒形状、颗粒尺寸,体分比对切削过程的影响。