纯铜具有高的导电率、高耐热性、良好的耐热冲击性能和高耐腐蚀性等特点,在航空航天、军工装备、国防建设等众多领域有着广泛的应用。但是,细晶粒纯铜材料的高韧性和高塑性,使其在精加工中出现很多问题。比如加工直径大而薄的零件时,纯铜材料容易发生变形,不能很好的保证其平面度。由于纯铜材料的塑性较强,加工过程中材料容易发生塑性变形,会在工件表面形成鳞刺,严重影响工件表面质量,降低表面粗糙度,也会增加刀具磨损,影响加工精度。本文主要是针对细晶粒T2纯铜材料,进行了切削力理论建模、切削过程有限元仿真、T2纯铜切削实验,并对工件表面粗糙度、切削力、刀具磨损进行了研究。主要做了如下工作:(1)首先是通过切屑的形成机理,建立了精加工切削力理论模型,将工件后刀面与已加工表面的作用力加入模型之中。将刀尖圆弧半径和刀具后角加入切削力理论模型中,然后分析不同刀具几何参数下刀具的受力情况。与普通加工相比,精加工选择的切削参数会相对较小,使切屑厚度减小,刀具前刀面和切屑的挤压作用减弱,刀具后刀面和已加工表面之间的作用力会增加。(2)建立Abaqus有限元仿真模型,将细晶粒纯铜材料的Johnson-Cook本构关系加入模型中,进行不同刀具几何参数(刀尖圆弧、后角)和不同切削参数下精加工细晶粒T2纯铜有限元仿真。分析加工参数对精加工细晶粒纯铜切削力的影响机理,结果表明,精加工过程中刀具后角和刀尖圆弧对切削力的影响逐渐增加。(3)进行细晶粒纯铜精加工实验,将切削力的实验结果与理论模型和仿真模型进行对比。结果表明,与切削力仿真模型相比,切削力理论模型与实验数据更加吻合。通过精加工切削力的理论模型,优化了加工参数,使得切削力达到最小。(4)对不同切削参数下T2纯铜车削工件表面质量和刀具磨损进行了分析。结果表明,精加工与普通加工相比,切削参数较小,前刀面与切屑的挤压和摩擦作用减小,切削温度较低,不足以使纯铜材料发生塑性变化,使切削过程变得平稳。在切削力最优的切削参数下,工件表面质量最好,刀具磨损最小。