SiCp/Al复合材料相比于传统合金材料具有较高的比模量、比强度和比刚度,以及更好的尺寸稳定性等特点,被广泛应用于现代航空航天、光学精密仪器、电子、医疗等领域。Si C增强颗粒的存在导致在加工过程中刀具磨损严重且表面质量较差,使得该材料成为一种典型的难加工材料。采用有限元建模方法对SiCp/Al复合材料展开微细切削过程仿真,并研究微量润滑和激光表面熔融改性工艺对该材料可加工性能的改善,对该类材料在微细加工中的切削机理研究、改善刀具磨损和表面加工质量方面有着重要的意义。本文围绕SiCp/Al复合材料微细切削过程有限元仿真及微量润滑、激光熔融改性工艺展开研究,主要内容如下:采用考虑塑形应变梯度引起的材料强化效应的修正JC本构模型来描述基体材料在微细加工过程中的切削行为。基于考虑颗粒二体滑动、颗粒三体滚动和基体材料粘着的三相摩擦系数模型计算刀具-工件之间摩擦系数,并结合滑动-粘结摩擦模型,更准确的描述刀具前刀面与工件在切削过程中的摩擦行为。采用界面内聚力模型来描述基体与颗粒之间界面层的力学行为。采用JC断裂模型和脆性断裂模型分别描述基体和增强颗粒材料在微细切削仿真过程中的失效破坏。在SiCp/Al复合材料微细切削仿真模型研究的基础上,建立了考虑基体、颗粒以及界面三相材料的SiCp/Al复合材料微细切削模型,通过实验对比分析切削力、表面形貌以及切屑形貌等验证建模方法的准确性,并进行相关有限元仿真分析,主要包括颗粒相对切削路径不同位置对切削过程中表面形貌、应力分布以及切屑形貌影响以及最小未变形切屑厚度研究。通过二维铣削仿真并结合实验揭示了SiCp/Al复合材料微细切削中增强颗粒对加工表面缺陷和刀具磨损的影响。通过实验研究了微量润滑工艺在微细切削中对表面粗糙度以及刀具磨损方面的影响。解释该类颗粒增强金属基复合材料激光表面熔融改性的原理,采用优选的激光处理参数对20%和40%体积分数SiCp/Al复合材料进行激光表面熔融改性,并采用精密铣削和飞切方式对改性后的材料进行加工评估。