钛合金以其突出的性能优点,被广泛应用于航空航天领域。但是,钛合金的热导率低、弹性模量小、化学活性高,其可加工性能差,是一种典型的难加工材料。国内外学者对钛合金的切削加工做了许多研究,取得了一定的进展,其中包括切削性能、表面完整性、刀具磨损和刀具寿命等。但是多数研究仅着眼于某一方面,没有系统分析,并且多数研究都停留在较低切削速度下。本文选用两种不同硬质合金刀具和一种聚晶金刚石(PCD)刀具在四组切削速度下对钛合金Ti6Al4V进行切削加工,分别在颤振、刀具寿命和刀具磨损三个方面进行了研究,为生产实际中钛合金的加工提供了一定的理论依据。首先,通过颤振试验对YD15和PCD刀具的振动特性进行了对比分析。试验结果表明:随着切削速度的增高,两种刀具的振动加速度均增大。当使用YD15刀具切削加工钛合金时,60和75m/min切削速度下,刀具振动加速度增大不明显,而在90和105m/min切削速度下刀具振动加速度明显增大。使用PCD刀具切削加工钛合金时,只在105m/min切削速度下,刀具振动显著,其它三组切削速度下刀具振动加速度较小,并且各组切削速度下振动加速度都比YD15刀具小。其次,深入研究了切屑形态,并分析了其与振动的关系。试验结果显示:YD15刀具在60m/min切削速度下产生的切屑为带状切屑,其它三组切削速度下为锯齿状切屑,PCD刀具四组切削速度下产生的都是锯齿状切屑。当刀具振动加速度明显增大时,锯齿状切屑的锯齿呈大小相间分布或有小分叉齿,当刀具振动加速度较小时,切屑为带状切屑或平坦、均匀、规则的锯齿状切屑。切屑形态可以反映刀具的振动情况,当锯齿状切屑的切屑形成频率接近刀具某一阶固有频率整数倍时,刀具发生显著振动。最后,通过刀具磨损试验研究了三种不同刀具切削钛合金时的刀具磨损形态和磨损机理,并对三种刀具的寿命进行了对比分析。试验结果及分析表明,两种硬质合金刀具低速下主要是粘结磨损,高速下主要是粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损;PCD刀具主要是微崩刃和石墨化引起的沟槽磨损;PCD刀具寿命明显高于硬质合金刀具,在高速下优势尤其明显。