目前高速切削加工技术已经成为制造领域加工难加工材料的重要手段,高速切削加工技术具有高效率、高精度、低成本的特点,但同时也会产生形成过程、形成机理、变形程度衡量指标均有别于传统带状切屑的锯齿形切屑。锯齿形切屑的产生常常伴随着切削力的高频波动,进而引起切削过程的高频振动,影响加工表面质量、工件加工精度以及刀具的磨损与破损。本文采用试验探究的方法,对锯齿形切屑的形成过程以及微观几何表征进行了深入研究与分析。本文主要工作如下:（1）以钛合金为研究对象,通过根切试验获取大量锯齿形切屑根部样本,对根部样本进行金相处理之后获得了高质量的根部金相组织图片。然后依据根部组织变形分析锯齿形切屑的形成过程,建立形成过程模型。结果表明:锯齿形切屑的形成过程可分为三个阶段,分别是剪切挤压变形积累和初步剪切面形成阶段、锯齿单元自由表面与切削层自由表面分离阶段、锯齿单元在第一变形区与第二变形区发生整体集中剪切滑移阶段。绝热剪切带内部和切削层表面处产生的裂纹是在锯齿单元进行整体剪切滑移阶段时产生的,裂纹的形成并不是锯齿形切屑发生绝热剪切失稳的诱因。（2）通过正交试验探究了锯齿形切屑几何表征与切削性能指标随切削参数变化规律。结果表明:随着进给量的增加,锯齿化程度、齿距增加而锯齿化频率降低;随着切削速度的增加,锯齿化程度与锯齿化频率增加而齿距减小;背吃刀量对切屑几何表征影响较小;齿顶角与齿底角随切削参数变化不大。切削力动态分量和表面粗糙度随进给量和背吃刀量的增加而增大,随切削速度的增加而减小;单位切削力随进给量和背吃刀量的增大而减小,随切削速度的增大而增大;切削力静态分量随三个切削参数的增大而增大。同时通过对上述试验结果的分析,验证了本文提出的锯齿形切屑形成过程及模型的合理性。（3）以切削参数为桥梁,探究了锯齿形切屑几何表征与切削性能指标之间的相关性。结果表明:切削力动态分量与锯齿化程度相关性最强;与锯齿化频率相关性次之,且在进给量和切削速度对应下,两者都呈负相关。切削力静态分量与齿距相关性最强;与齿底角相关性次之,且在进给量和切削速度对应下,两者都呈负相关。单位切削力与齿距相关性最强,且在进给量和切削速度对应下,两者都呈负相关。表面粗糙度与锯齿化频率相关性最强,且在进给量和切削速度对应下,两者都呈负相关。