圆弧刃金刚石刀具作为超精密切削加工中的重要组成部分,其刃磨质量将直接影响到对材料的加工质量和刀具的使用寿命。目前金刚石刀具刃磨工艺还存在较大的发展空间,常规的刃磨方法——机械研磨法是目前比较成熟且是唯一的批量生产手段,其他的特种加工手段如聚焦离子束(Focus Ion Beam,FIB)刻蚀法正处于研究阶段。本课题围绕金刚石刀具FIB刻蚀工艺展开了详细研究,提出了基于FIB的微圆弧刀具加工可行性方案,同时辅以SPH切削仿真的手段对金刚石刀具的切削参数展开了相关研究。在FIB刻蚀法中,离子束的参数选择、离子束聚焦的优化和加工方式与步骤是控制刀具刻蚀质量的重要因素。目前对于使用FIB加工圆弧刃的金刚石刀具的研究十分稀少,因此本课题选择以金刚石刀具的FIB刻蚀工艺为研究重点,对FIB刻蚀中的离子电压、束流强度、驻留时间、加工角度等参数开展了仿真和实验研究。在仿真与实验的研究基础上,制定了圆弧刃金刚石刀具的FIB刻蚀方法,并在一把圆弧刃刀具的基础上成功加工出了带有齿形微结构的刀具,对其进行粗糙度的测量,对比机械研磨法制备的金刚石刀具后刀面粗糙度,两者粗糙度均良好,验证了FIB刻蚀加工金刚石刀具的合理性。超精密切削参数的选择对于刀具性能和加工材料表面质量有着重要的影响,实验是研究切削参数的基本方法,仿真可作为辅助手段,探究切削参数对加工的影响。目前关于三维切削仿真的研究成果仍远少于二维仿真成果,本课题对于微圆弧金刚石刀具超精密切削紫铜材料的问题展开了基于光滑粒子流体动力学的超精密切削三维仿真的研究,SPH方法来源于有限元方法,但作为一种无网格方法,其计算方式与有限元网格有着很大的不同,本课题研究了超精密切削的仿真模型的建立过程,建立了金刚石刀具切削紫铜的SPH-FEM耦合切削模型,探索了切削速度、背吃刀量和进给量对切削过程的影响规律,为微纳米尺度的紫铜切削提供了一定的参考。