不锈钢材料由于其具有良好的耐腐蚀性、较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接、外观精美等特点，广泛地应用于宇航、军工、建筑、交通车辆、日用产品等行业中，在人们的生产、生活中具有不可替代的作用。不锈钢材料属于难加工材料，切削加工过程中具有高的切削力、高切削温度、快速的刀具磨损和较高的缺口敏感性所导致的高磨损、切屑不易断裂、积屑瘤形成导致表面光洁度差。在切削加工中，由于较高的切削温度和应变速率，使得切屑及工件的内部显微组织发生显著变化，对切削力、工件质量有很大的影响。然而利用通常的试验方法，不易获得切削过程中的显微组织，为了研究不锈钢在切削加工过程显微组织对切削力的影响，本文引入了基于元胞自动机法的可视化的显微组织形成方法来模拟金属切削过程的显微组织变化。本文首先通过热模拟实验，获取304不锈钢在不同应变速率、不同变形温度下的真应力—应变曲线，通过对曲线分析，获取建立介观组织所需要的参数；其次结合元胞自动机法建立了原始的金属显微组织；接下来针对于不锈钢热变形行为，建立基于元胞自动机法的动态再结晶、静态再结晶分析模型，并与热模拟实验所获取的真应力—真应变曲线进行对比，验证模型的可靠性；然后结合金属切削过程，建立切削304不锈钢的有限元模型，模拟不同的切削用量对切削力以及切削过程工件的温度、应变、应变速率的影响，提取宏介观综合模拟所需要的参数；最后结合所建立的元胞自动机模型，对切削有限元模型进行综合模拟。