金属切削毛刺的形成是金属切削过程由于材料的塑性变形而产生的一个正常的、常见的现象,它的形成与变化直接影响着零件的加工质量和加工效率,也日益成为精密、超精密加工和自动化加工面临的重大挑战。支撑材料法作为一种有效的毛刺抑制技术,尽管在上个世纪就已提出,但其影响因素、作用机理和最优参数的研究至今却仍然相当缺乏。因此,有必要对此展开充分深入的研究,以探明支撑材料法工艺的应用范围和优化方向,给工程实际以理论支持。本文主要研究内容如下:(1)采用有限元分析软件DEFORM 2D构建了支撑材料法抑制毛刺形成机理研究的二维热力耦合精细化仿真模型,深入探讨了支撑材料参数:支撑材料高度、支撑材料厚度、支撑材料种类和支撑材料形状对毛刺形成过程中的各个形变参数(等效应力、切削力和切削温度等)的影响规律,并分析其作用机理。(2)采用切削试验和仿真试验相结合的方法,搭建了支撑材料法抑制毛刺形成机理研究实验平台,建立了高效运算的仿真模型,充分研究了支撑材料高度、支撑材料厚度、支撑材料种类和支撑材料固定高度对毛刺尺寸的影响规律,并从中获得了最优支撑材料切削参数。(3)通过对比实验结果和仿真结果,校核了仿真模型的准确性,构建了可以指导实际生产制造的高效运算有限元理论分析模型。研究结果表明,支撑材料高度、厚度、材料种类、形状和固定高度对毛刺的形貌和尺寸均具有明显的影响,支撑材料法对毛刺的形成具有显著的抑制作用。只要选择合适的支撑材料参数,就可以有效地实现毛刺的主动控制。本文的研究结果在精密/超精密加工领域具有广阔的应用前景,其应用将大大节省去毛刺的时间和成本,提高生产效率,带来显著的经济和社会效益。