深孔零件已广泛应用于武器装备、轨道交通、工程机械等领域,其孔加工质量对产品综合性能及使用寿命有着直接影响。通常孔加工可采用钻削、镗削、铰削等较简单加工工艺完成,但针对半封闭式弱刚性结构的深孔零件,若仍沿用传统简单制造工艺,加工精度和加工效率将难以兼顾。为此,采用深孔镗削设备,配备专用镗滚刀头对深孔零件进行加工,工件只需一次装夹即可完成粗镗、精镗和滚压多道工序,加工精度和加工效率均能得到有效提升。但镗削刀片的断屑性能对后续滚压加工和工件表面质量有着极大影响。因此,开展深孔镗削刀片断屑槽结构对断屑性能的影响和优化槽型结构的研究是提升深孔镗削加工质量和加工效率的重要研究课题。为此,本文针对深孔镗削刀片的断屑过程,利用断屑槽断屑理论、粒子群优化算法等理论,三坐标轮廓测量仪、AdvantEdge切削仿真软件、UG NX10.0、Auto CAD2016等工具。分析不同槽型单元的断屑机理以及槽型参数对刀片断屑性能的影响,探寻槽型参数对切屑卷曲半径和切削力的影响,基于有较大影响的三个槽型参数对刀片断屑槽进行优化,以期提升刀片断屑性能。具体研究工作如下:（1）断屑槽断屑机理研究。将商用刀片槽型归纳为三种基本槽型单元,并逐一分析其断屑机理,得到不同切削条件下的等效槽宽和切屑卷曲半径;探索槽型参数对断屑性能和切削性能的影响,为刀片断屑槽结构设计优化提供理论基础。（2）刀片断屑性能实验与仿真研究。首先利用轮廓测量仪测得四种刀片槽型参数值,建立刀片二维和三维模型;开展45钢车削实验对比分析四种刀片的断屑性能和切削性能,探讨槽型参数对断屑性能的影响程度,优选出一种合适的待优化槽型结构;利用建立的刀片模型,运用AdvantEdge软件进行车削仿真,对比仿真切屑和实际切屑形貌,以及切削力仿真值与实验测得值,以验证仿真模型的有效性。（3）刀片断屑槽结构优化。利用切削仿真分析六个槽型参数对切屑卷曲半径和切削力的影响,确定具有较大影响的三个槽型参数,据此采用响应面法建立切屑卷曲半径和主切削力的回归模型,并利用粒子群优化算法获得优化槽型参数值;建立优化后刀片二维模型和三维模型,进行车削仿真实验,对比优化前后的仿真结果,以验证断屑槽结构优化的合理性。综上,本文的研究将对深孔镗削刀片断屑槽结构设计优化具有较好的理论指导意义,并有望进一步提升深孔零件加工质量和加工工效。