摘要: 颗粒增强金属基复合材料（PRMMCs）由于含有硬脆增强颗粒而很难加工。现有实验研究很少揭示颗粒增强金属基复合材料加工过程中复杂材料的去除机制。本文建立了基于微结构的三维模型以研究加工中颗粒增强金属基复合材料的材料去除机理和表面完整性。为了精确模拟颗粒增强金属基复合材料的实际微观结构，多面体随机分布在基体内部以表征不规则的SiC颗粒。同时，考虑了颗粒破碎和基体变形破坏。为了比较模型性能，还进行了二维分析。相关切削实验表明，所建立的三维模型能准确预测材料去除、切屑形态、加工表面光洁度和切削力。研究发现，基体-颗粒-刀具的相互作用导致颗粒破碎，主要发生在沿切削路径和加工表面下方的主剪切区和次变形区。颗粒破碎和分离严重影响加工表面的质量。研究还发现，虽然二维模型可以反映特定的材料去除特征，但其预测微结构变化的能力有限。