钛合金由于具有比强度高、耐腐蚀性好、耐热性高等优越的综合性能,在航空航天、医疗和能源生产等领域具有广阔的应用前景。但是钛合金导热性差以及较高的硬度等特性使其加工困难,微钻削加工所产生的毛刺使其在精密零件配合时,易出现卡死,密封性差,配合精度低等现象,目前大多数制造厂家对钻削出口毛刺去除仍然采用手工的方法,耗费了大量的人力成本和时间成本。本文针对钛合金微钻削毛刺形成展开研究,通过理论建模、仿真和试验,分析毛刺的形成机理、预测毛刺的高度尺寸、探究工艺参数对毛刺的影响规律,从源头上减小毛刺的尺寸。本文的主要研究工作概括如下:（1）通过对微切削特性进行分析,建立了符合微切削加工的J-C本构模型;在全局坐标系和局部坐标系下,运用微积分的思想,建立了钻削力预测模型;通过在Matlab软件中对超声振动钻削轨迹进行绘制,分析了轴向超声振动钻削的变厚切削特性和变速切削特性在实际加工中对钻削力和毛刺的影响。（2）详细分析了钻削毛刺的基本形态,将钻削出口毛刺分为A、B、C型三类毛刺;依据钛合金微钻削加工试验的结果,将B、C型毛刺细分为均匀毛刺,带钻帽均匀毛刺和不均匀毛刺并详细分析各类型毛刺的形成过程;根据能量守恒原理建立了钻削出口毛刺高度的数学模型。（3）采用Deform-2D有限元分析软件对钛合金正交切削模型进行仿真,详细分析了正交切削毛刺的形成过程;设置不同的切削速度、刀具前角和切削厚度等仿真参数,探究其对正交切削毛刺尺寸的影响规律;采用Deform-3D有限元分析软件对三维微钻削模型进行仿真,详细分析了入钻阶段、切屑稳定产生阶段、工件出口面材料初变形阶段、钻帽形成阶段、钻帽破裂阶段和毛刺最终形成阶段各个阶段的变化过程。（4）通过二维切削仿真确定了Ti6Al4V最小切削厚度值,从而确定了钻削加工的试验参数;采用0.9mm微钻头对Ti6Al4V进行微钻削试验研究,对比分析了普通钻削和轴向超声振动钻削对轴向力和毛刺尺寸的影响,并且归纳分析了主轴转速和进给速度对钻削稳定阶段平均轴向力和出口毛刺高度尺寸的影响规律,最后通过试验数据验证了钻削出口毛刺高度数学模型的准确性。结果表明,在二维正交切削仿真中,刀具的切削速度对正毛刺的高度和厚度尺寸影响较明显,刀具前角对正负毛刺的厚度尺寸影响较明显,背吃刀量对正负毛刺的高度尺寸影响较明显。在微钻削毛刺试验中,较高的转速和较小的进给速度可以产生较小的出口毛刺高度,试验数据显示毛刺尺寸和钻削轴向力有密切联系,较大的轴向力更可能产生更大毛刺高度,最后通过试验验证了出口毛刺高度模型的准确性,误差值基本稳定在20%以下,具有较好的预测指导作用。