钛合金具有一系列优良的性能,在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等领域得到越来越广泛地应用。由于钛合金的热导率低、弹性模量小、化学活性高,其可加工性能差,是一种难加工材料。随着高速切削加工技术的研究,钛合金的高速切削加工近年来也成了国内外研究的热点。　　 本文通过新型快速落刀装置进行钛合金TC4切屑金相试验。切屑金相制备完成后,采用电子显微镜观察不同切削用量下的切屑形貌,分析了切屑内部的变形特征以及切削速度对剪切带影响。分析结果表明切屑内部在很窄的区域内发生了较大的剪切滑移变形且剪切带经腐蚀后呈白亮状,组织细密,而其周围的基体由于受热影响较小未发生较大变形。随着切削速度的提高剪切带的宽度与速度成反比。通过软件Digimizer对锯齿形切屑的形态参数进行了测量和分析,研究了切削用量对锯齿形切屑齿距与切削比、剪切带倾角、锯齿化程度影响。　　 通过单因素试验,分析PCBN切削钛合金TC4时切削用量对刀具的寿命的影响。试验后通过电子显微镜(SEM)和能量分散光谱(EDS)扫描,探讨PCBN刀具在切削钛合金的损坏形态和磨损机理。　　 研究尝试用有限元仿真技术对金属切削过程进行数值模拟,本文通过大型仿真软件ABAQUS,以Johnson-Cook模型为材料本构方程,并使用切削分离准则,建立高速正交切削有限元模型,仿真锯齿状切屑的形成。仿真所得切屑和试验所得结果有很好的吻合性,特别是在刀具前角为0°时,两种方式得到的剪切角都为45°。因此判断用有限元方法仿真金属切削过程是可行的。