传统金属切削加工中,为保证零件精度与加工效率,通过使用矿物基切削液辅助加工。然而,切削液在浇注至工件表面后,一部分会飘散至周围环境,操作人员吸入空气中的切削液雾滴,会引发呼吸系统疾病和皮肤病等。为实现切削过程的绿色制造,可降解生物润滑剂微量润滑技术应运而生。进一步地,添加纳米增强相可以有效提升液体润滑介质的抗磨减摩性能。然而,上述润滑工况下的材料去除力学行为以及表面创成机理尚不明确;同时,在连续切削状态以及高温高压高剪切率边界条件下的润滑介质仍难以精准可控输运至切削区。综合上述问题,本文开展了纳米生物润滑剂微量润滑车削加工材料去除机理与微通道辅助润滑增效机制的研究。研究了外圆车削过程中的材料去除力学行为,揭示了润滑方式与切削参数对切削力的影响规律;研究了外圆车削工件表面形貌理论模型,揭示了工件表面残余高度与切削参数间的关系;研究了微通道辅助润滑增效机制,揭示了织构排布方向对纳米流体微量润滑的影响规律。具体研究内容如下:1、对传统切削加工所存在的问题与技术瓶颈进行了剖析,分析了可持续切削技术的发展现状;进一步地,对国内外切削液减量化供给切削技术相关研究团队及学术进展进行了分析,确定了本文的研究内容与技术路线。2、分析了纳米增强生物润滑剂微量润滑车削加工中的性能,并从润滑机理角度揭示了可降解植物油、纳米增强相与配比浓度对切削性能的影响机制。分析了雾化方式、植物油理化特性（润湿性、脂肪酸含量、稳定性）、纳米增强相（材料、粒径、形状、混合纳米增强相）及配比浓度对润滑介质抗磨减摩作用的强化规律。3、建立了外圆车削材料去除切削力预测模型,分析了不同润滑方式刀/屑界面摩擦、本构参数以及切削参数对切削力的影响规律并进行了实验验证,揭示了润滑方式、切削深度及刀具进给量对材料去除过程中切削力的影响机制。4、研究了外圆车削加工表面形貌的创成机理,分析了刀尖圆弧半径与进给量对工件表面残余高度的影响,建立了刀具几何参数、切削参数、材料弹性恢复与塑性侧流等影响下的工件表面三维形貌预测模型并开展了实验验证。5、建立了润滑介质在微通道辅助下的浸润特性数值仿真模型,研究了微液滴在常规刀具表面、微槽结构表面下的液滴铺展浸润状态,揭示了润滑介质在微通道辅助界面铺展瞬态演变规律;开展了不同排布织构刀具在纳米增强生物润滑剂下的外圆车削性能对比实验,揭示了刀具前刀面微结构排布方向对切削力与表面微观形貌（工件、刀具以及切屑）的影响规律。