镍基合金GH4169在航空航天领域有着广泛的应用。由于镍基合金具有导热系数低、摩擦系数大和弹性模量小等特点，使其成为一典型的难加工材料。本文以镍基高温合金的高速车削和高速铣削加工过程为研究对象，通过建立的有限元切削模型，对高速切削机理进行了研究，为建立镍基合金高效加工工艺规范提供了理论依据。以此为基础，对高速切削过程的切削参数进行了优化，为实际加工提供工艺支持。主要内容如下：首先，从理论上对有限元仿真模拟中的非线性材料本构模型、动态失效准则以及刀-屑接触摩擦等关键环节进行了研究，并运用数值方法对金属切削的非线性问题进行了解析。其次，基于更新的拉格朗日和任意拉格朗日法（ALE），通过大型商业有限元分析软件ABAQUS对镍基合金GH4169的高速切削过程进行了二维和三维数值模拟，得到了较为理想的仿真结果，并通过与试验比较验证了仿真结果的正确性。重点分析了不同切削阶段温度场和应力场的分布，并通过改变切削参数（切削速度、进给量、切削深度）研究了高速切削过程中温度及切削力的变化规律。以Oxley材料应变强化切削模型为基础，通过分析不同切削深度和切削速度下剪切角的变化规律，得到了高速切削过程中主剪切变形区剪切硬化薄层的变化规律。最后，采用单因素法对镍基合金铣削加工中的铣削力和铣削温度的模拟结果进行了实验验证，实验中，切削力的变化规律由三向测力仪测量得到，温度的变化规律由红外线热像仪测量得到。实验结果证明，在不同主轴转速条件下，有限元模拟结果与实验结果基本吻合。