高速切削加工己经成为机械加工领域的主流技术。许多被加工材料在高速切削过程中都会发生绝热剪切,形成节状切屑。高速切削过程中绝热剪切的出现,使工件材料易于产生低韧性断裂,有助于实现自动化加工的自然断屑。因此进行高速切削过程中绝热剪切的预测研究,确定节状切屑绝热剪切带的形成与局部化规律,对于促进高速切削技术的发展和应用都具有重要的理论意义和实用价值。鉴于问题的复杂性,本文采用理论建模与实验验证相结合的方法,开展了高速切削过程中绝热剪切的预测研究,主要内容如下:首先,进行高速切削过程中绝热剪切的建模及其热塑失稳研究。根据高速切削过程的的变形特点,建立多轴应力状态下的率相关应变梯度材料模型来描述绝热剪切的变形行为。通过线性摄动分析,获得高速切削过程中绝热剪切热塑失稳条件。其次,根据建立的高速切削第一变形区的连续介质力学模型,基于绝对摄动法与修正的相对摄动法,推导单个绝热剪切带的局部化规律,确定率相关应变梯度材料的绝热剪切带宽度及其影响规律。再次,由于在高速切削过程中,节状切屑往往同时存在多条重复剪切带,因此,绝热剪切带步距是描述切屑变形过程中剪切带之间相互作用的重要参数。基于修正的相对摄动法,确定了率相关应变梯度材料的绝热剪切带步距公式,通过现有的实验数据,对比不同理论模型的预测精度,验证了率相关应变梯度材料绝热剪切带步距预测模型的正确性。最后,提出了修正的Oxley切削模型,通过切削条件和变形的转换,使用率相关应变梯度模型,确定了节状切屑绝热剪切带宽度、步距等参数与切削条件的关系。通过高速正交切削实验研究结果,验证了预测模型的有效性。