中密度纤维板（Medium Density Fiberboard，缩写为MDF）已经在人造板生产和应用中，占据了令人瞩目的地位。但MDF的二次加工，如切削加工，存在加工表面质量差、粉尘污染严重等诸多问题。本文作为国家自然科学基金资助项目“木材及木质复合材料高速切削过程中切屑流控制机理的研究”的重要部分，主要侧重于MDF切削过程中的切屑形成机理、切削力、铣削粉尘特性及切屑流特性进行分析研究。在MDF切屑形成机理研究方面，采用高速摄像技术和材料微观分析技术，进行了MDF正交切削试验，分析了切屑形成过程的基本特征，建立了MDF切削机理模型；进而分析了切削厚度、刀具前角及切削速度等不同切削参数对切削变形的影响，分析了切屑形态演变过程；建立了切削参数与切削加工表面破碎率的关系。研究结果表明：在MDF切削过程中，随着切削厚度的增大，MDF切屑由以粉尘状切屑为主首先逐步向以颗粒状切屑为主转变，进而向以准连续状切屑为主转变；在较大的切削厚度条件下，降低刀具前角或增大切削速度有助于MDF切屑由以准连续状切屑为主向以颗粒状切屑为主转变；在较小的切削厚度条件下，增大刀具前角或减小切削速度有助于MDF切屑由以粉尘状切屑为主向以颗粒状切屑为主转变。采用图像处理技术计算表面破碎率，不仅可以作为MDF已加工表面质量的评价指标，而且可以作为系统研究MDF切削机理、切削力等的重要手段。在MDF切削力研究方面，分析了不同切屑形成过程中切向力时域波形特征，分析了切削参数对MDF切向力和径向力的影响趋势，并且建立MDF切向力和径向力经验计算公式。研究结果表明：MDF准连续状切屑生成过程中，切削力‐时间曲线上的切向力呈一定周期性波动，切向力变化较大。颗粒状切屑形成时，切削力‐切削时间曲线上开始出现比较有规律性的锯齿状波形，这些高高低低的锯齿波峰值点对应着大大小小的MDF挤压颗粒状切屑的形成过程。粉尘状切屑形成时，平均切削力较小，围绕在42N左右变化，切削力‐时间曲线波动平稳。切削厚度对切削力的影响显著，随着切削厚度增大，切向力急剧增大，而径向力逐渐减小；刀具前角对切削力的影响较显著，随着刀具前角的增大，切向力减小较快，而径向力减小趋势较慢；切削速度对切削力的影响较显著，随着切削速度增大，切向力是逐渐减小，而径向力趋势表现并不明显。在MDF铣削加工产生的粉尘特性研究方面，分析了平均铣削厚度对MDF铣削粉尘粒度分布、典型粒度形貌及MDF已加工表面粗糙度的影响，并且分析了粉尘粒度对甲醛释放量的影响。研究结果表明：MDF铣削粉尘粒度分布主要集中在0.5-450μm区间，铣削MDF粉尘颗粒基本上为狭长型的纤维束、胶束或者短小型纤维束。随着平均铣削厚度增加，MDF铣削粉尘的平均粒度{D（4，3），D（3，2）}及中位径D（50）呈逐渐增大的趋势，而铣削速度影响较进给速度影响显著。随着平均铣削厚度的增加，MDF铣削表面质量降低，而铣削速度影响较进给速度影响显著。因此，可以认为，适当地增加铣刀转速有助于提高MDF铣削表面质量。此外，相同质量的MDF铣削粉尘，随着平均粒径减小，其甲醛释放量趋于增大。在MDF切屑流研究方面，基于高速摄像技术和图像识别与处理技术，采集木质复合材料铣削过程中切屑流的瞬态图像，分析MDF铣削切屑流形成机理、流场速度及扩散角度的变化规律。研究结果表明：切屑流形成过程分成两个阶段，第一个阶段为切削层材料离开工件形成切屑开始，到与齿槽接触；第二个阶段为切屑离开齿槽之后向外飞射，最后扩散在大气中。切屑流流场速度变化也分为两个阶段，第一个阶段为切屑流从形成时，具备一定流场速度后，开始趋于减小，第二个阶段为切屑流流场速度突然达到峰值，然后速度随之趋于减小。木质复合材料高速铣削时，随着刀齿切入工件，铣刀转速会趋于降低；而随着刀齿离开工件瞬间，刀齿线速度迅速恢复到额定速度并保持稳定。在切屑流流场内部的不同位置，切屑的速度存在差异。在同一时刻，切屑流中部的切屑颗粒速度最大，靠近刀齿部分速度次之，远离刀齿部分速度最小。随着铣刀转速的增加，切屑流的扩散角减小，在不同的木质复合材料铣削加工中，MDF铣削过程中的扩散角最大，变化范围为59.1‐66.5°。本文研究成果具有一定理论及应用价值，填补了国内外关于MDF切削机理研究的空白，为MDF切削过程中产生粉尘污染的控制，提供了可靠的理论依据。