纳米结构材料的推广应用关键在于纳米结构材料的制备，本项目以最新发现的可廉价直接大量制造纳米结构材料的技术和方法作为研究对象。研究纳米结构切屑的微结构特征及其形成所需的切削条件，分析促成晶粒细化以及决定其微结构特征的切削变形区各种变量的临界值以及耦合作用机制，探明切屑形成过程中晶粒细化和大角度晶界形成的机理及晶粒的细化极限。观测纳米结构切屑的机械性能，分析纳米结构切屑的机械性能与其微结构之间的关系。建立宏观切削条件、切削变形区变量、纳米结构切屑的微结构特征以及纳米结构切屑的机械性能之间递进影响的数学关系模型和制备纳米结构材料的切削参数优化模型，并在此基础上建立实用稳定的纳米结构材料切削加工制备工艺。本课题的立项和完成在学术上可以丰富和完善切削加工中纳米结构材料的形成机理以及控制理论，在实际应用中有利于廉价大量制造纳米结构材料以及缓解大量切屑回收处理的压力，因而具有很高的学术意义和应用价值。