钛合金是常用于航空航天和汽车结构中的难加工材料。因它的热导性能差、弹性模量小、化学亲和性强等原因,使得它在切削加工时,切削温度局部偏高,容易产生弯曲变形进而引起振动,刀具磨损严重影响表面精度。本文针对钛合金切削加工的特点,通过仿真与实验相结合,对钛合金TC4锯齿形切屑机理及绝热剪切变形进行了深入研究,以便能更好地了解切削机理,提高钛合金的加工质量。运用DEFORM-2D软件对钛合金TC4切屑形成过程进行有限元建模,分析了切削过程中不同切削条件下温度场的变化规律,获得了不同切削参数对锯齿形切屑形态的影律。并通过仿真对锯齿形切屑形成过程中不同断裂准则参数时的绝热剪切区的等效应力、等效应变和等效应变率的塑性变化规律和分布特点进行了分析研究。提出了断裂准则参数对锯齿形切屑绝热剪切区的塑性变形规律有一定影响的论点。为了获得适合钛合金切削仿真的断裂准则模型理论参数,为难加工材料切削模拟奠定理论基础,分别选取四组不同的断裂准则参数导入断裂准则模型后进行有限元仿真,并将切屑仿真结果与实验中同等切削条件下获得的金相切屑标本的SEM微观几何形貌进行量化比较。分析结果表明当断裂准则参数取C=200MPa时仿真结果与实验结果相对误差最小,从而获得适合锯齿形切屑切削仿真的断裂准则理论参数。通过对钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的微观形貌分析详细介绍了绝热剪切带中形变带和转变带这两种类型的微观组织特征。研究了不同的切削速度、进给量对钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的影响。即切削速度的提高、进给量的增加都会促使钛合金锯齿形切屑绝热剪切带内转变带的形成和发展。为了研究钛合金锯齿形切屑绝热剪切带的变形,采用绝热剪切应变以和剪切应变率γs这两个指标来衡量绝热剪切带内的变形程度。根据绝热剪切应变γs和剪切应变率γs的解析公式,由金相显微图像分析系统测量出锯齿形切屑在不同切削速度下的轮廓几何尺寸,通过计算分析得出：在50～200m/min的速度范围内,随着切削速度的升高,锯齿形切屑的绝热剪切带变形程度愈来愈严重。