钛合金因优越的性能而被广泛应用于航空航天和武器装备等领域,但由于切削加工性较差,在高速切削中易出现切削力大、切削温度高和刀具磨损严重等问题,导致其加工成本高、生产效率低。为解决这一瓶颈问题需对钛合金在高速切削加工机理方面做进一步研究。因此本课题在较大切削参数范围内对Ti6Al4V钛合金开展了高速正交切削实验,从切削变形和切削力方面深入揭示了Ti6Al4V高速切削加工机理。主要研究内容及结论如下:（1）Ti6Al4V钛合金切削实验。设计专用刀架,在铣床上搭建正交切削实验平台。完成试件制作,确定实验刀具、实验机床、切屑观测及切削力测量设备,选取全因素实验参数,介绍实验过程。（2）Ti6Al4V钛合金切削变形分析。对不同切削条件下的切屑进行观测,分析锯齿形切屑的形成机理,通过锯齿形切屑的物理表征和几何表征,研究切削用量和刀具前角对锯齿形切屑的影响,并结合实验结果对现有带间距预测模型进行对比分析。结果表明:Ti6Al4V钛合金高速切削锯齿形切屑的出现是绝热剪切所致。剪切带内显微硬度会随切削速度的增加而增大。随着切削速度的增加,切屑锯齿化程度与锯齿频率均会随之增大,绝热剪切带宽度和间距、锯齿间距、齿顶角、齿底角则会随之减小;随着切削厚度的增加,切屑锯齿化程度、绝热剪切带宽度和间距、锯齿间距均会随之增大,锯齿频率会随之减小,而齿顶角和齿底角则无明显变化;随着刀具前角的增大,锯齿化程度、绝热剪切带间距和锯齿间距均会随之减小,锯齿频率、齿顶角和齿底角则会随之增大,而绝热剪切带宽度则无明显变化。在现有带间距预测模型中,基于能量耗散的理论模型预测效果更好。（3）Ti6Al4V钛合金静态切削力分析。分析切削用量和刀具前角对静态切削力的影响,分别建立基于线性回归分析和BP神经网络的静态切削力预测模型,并通过实验数据进行验证。结果表明:静态切削力与切削速度和刀具前角呈负相关关系,与切削厚度呈正相关关系;基于线性回归分析和BP神经网络所建立的静态切削力模型预测结果与实验结果相吻合,可为实际加工提供理论依据。（4）Ti6Al4V钛合金动态切削力分析。分析切削用量和刀具前角对动态切削力的影响,对动态切削力与锯齿形切屑之间的关系进行定性分析,并基于动态切削力幅值与锯齿频率建立动态切削力理论预测模型。结果表明:动态切削力最大值Fmax与幅值Fd会随着切削速度的增加而下降,随着切削厚度的增加而上升。当刀具前角增大时,动态切削力的最大值Fmax会呈现出减小趋势,而幅值Fd则无明显变化规律。随着切削厚度的增加,动态切削力幅值与锯齿化程度之间呈正相关关系;随着切削速度的增加,动态切削力幅值与锯齿化程度之间呈负相关关系。动态切削力模型预测的结果与实验结果基本一致。