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随着现代科学技术的发展,高强度钢、高温合金、钛合金及复合材料等的应用日益广泛。这些材料的切削加工性能差,用普通刀具切削加工这些材料时,刀具磨损快,寿命短,只能采用很低的切削速度和使用切削液的湿式切削加工方法,不仅制约这些材料的广泛应用,也不符合绿色制造工艺的要求。自回转刀具从刀具的结构入手,巧妙地使刀具增加一个运动单元,有效地改善了刀具的工作状态,可极大地提高刀具材料的耐高温性能及抗磨损能力。本文介绍了自回转刀具的基本原理、安装方式与工作角度,以及自回转刀具速度方向后角和临界倾斜角的研究和刀具的磨损,给出了切削速度、进给量的选取原则。用Pro/E完成自回转车刀的实体建模,用Deform 3D软件对自回转车刀的切削加工过程进行模拟分析。研究了刀片倾斜角及切削用量等参数对切屑形态、切削力的影响规律。仿真结果表明,自回转刀具切削加工过程中,切削力随着刀具倾斜角的增大而逐渐减小,进给力随着刀具倾斜角的增大而减小,而背向力则是随着刀具倾斜角的增大呈现缓慢增大；切削力随着工件的切削速度增大而减小,而进给力,背向力力则随着工件切削速度的增大而增大；切削力,进给力,背向力都是随着背吃刀量的增大而增大。在理论分析和仿真基础上,设计一种自回转车刀,通过用高速钢圆刀片对45号钢的单因素法切削试验研究。研究分析了刀片倾斜角及切削用量等参数对切屑形态、切削力的影响规律,以及刀具后刀面的磨损规律。实验结果表明,刀具旋转,自回转车刀在正切削位置的情况下,切削力随着刀具倾斜角增大而减小,进给力随着刀具倾斜角的增大而增大,背向力基本上也是随着刀具倾斜角的增大而增大,但数值变化不大；自回转车刀在反向切削位置的时候,进给力随着刀具倾斜角的增大而增大,背向力基本上也是随着刀具倾斜角的增大而增大,但数值变化不大,切削力随着刀具倾斜角增大而减小。切削力,进给力,背向力都是随着进给量的增大而增大：切削力,进给力,背向力随着背吃刀量的增大而增大；进给力,背向力随着切削速度的增大而增大,切削力随着切削速度的增大而减小。