镁合金与其他金属结构材料相比,因其具有一系列的优点,并且资源丰富,而日益受到各个国家的重视。目前,镁合金材料的研究、开发和应用,已成为世界性的课题与普遍关注的热点。我国镁资源丰富,但对镁及其合金的研究起步较晚,尤其是在镁合金深加工技术及应用方面与发达国家差距较大。镁合金切削加工是对镁合金制作成零件时的进一步加工,其切削加工的实质与金属切削加工相同,都是工件在刀具的作用下,使切削层金属从工件母体上分离下来的过程,并且切削过程中伴随着切削力、切削热、应力和应变等物理现象。但是,由于镁合金所具有的自身特点,其切削加工又有着自身的特殊性。镁合金的燃点低,容易与水发生反应放出氢气而导致爆炸。另外,镁合金的应用日益广泛,国内外学者对其切削加工方面的研究相对较少。因此,研究合适的刀具几何参数和切削用量是当前镁合金切削加工中的重要课题。同时,随着数值模拟技术的发展,建立镁合金切削的力学模型,利用有限元方法分析镁合金切削加工中的问题,能够代替实际的切削实验,实现对镁合金切削加工更有效的分析是十分必要的。本文在分析镁合金特点和切削加工要求的基础上,利用切削实验和有限元软件建立了AZ31B镁合金切削加工时的本构方程,并通过有限元软件分析了镁合金切削加工过程中的问题,进一步优化刀具几何参数和切削加工用量。主要内容有：首先,通过对镁合金的特点以及切削加工过程中的安全问题分析,选定了镁合金切削加工的刀具几何参数、切削用量。并基于Oxley理论确定了镁合金的切削加工类型。其次,对AZ31B镁合金进行了直角切削实验,利用切削力测量系统测出切削力数据,并在此基础上分别分析了进给量、切削深度和切削速度对切削力的影响规律。利用MATLAB软件编写预测本构方程的OXCUT程序,使用在切削实验条件下得到的切削力数据计算相应条件下的Johnson.Cook方程的参数。并借助有限元软件,使用和实验相同的条件进行数值模拟切削过程。将模拟结果与实验结果进行对比分析,如果两者得到的主切削力和进给力误差在合理范围之内,则可继续利用该组本构参数模拟其它条件下的切削加工,若其它几组模拟计算得到切削力与实验得到的切削力之间的误差也在合理的范围之内,则最终可确定该组本构参数可以代表AZ31B镁合金的变形规律。最后,利用有限元软件初步分析了镁合金切削加工过程中切削力变化规律,切削温度、应力、应变的分布规律,刀具前角、刀尖半径分别对切削力和切削温度的影响规律,以及残余应力的分布规律,并优化了镁合金切削加工时的刀具几何参数和切削用量。