Ti6Al4V在航空航天行业中有广泛应用,可制作成惯性导航元件及各种精密仪表中的零件,但其可加工性较差,加工过程中切削力大,刀具易磨损。激光辅助微铣削为这类难加工材料提供了一种有效、可行的加工方法,能够有效降低铣削力,减缓刀具磨损。本文从理论模型建立、有限元仿真、实验研究三个方面对激光辅助微铣削中铣削力进行研究,并以刀尖圆弧半径为指标评价刀具磨损,对激光辅助微铣削过程中刀具磨损情况进行研究。并在此基础上对切削力与刀具磨损二者之间关系进行研究。本文首先以经典铣削力模型为基础,建立传统微铣削过程中的铣削力力学模型,在此基础上,结合温度场对被加工材料力学属性的改变以及刀具刀尖圆弧半径的影响建立激光辅助微铣削过程中铣削力的数学模型。在激光辅助微铣削中铣削力仿真方面,本文利用有限元仿真软件ABAQUS对激光辅助微铣削中铣削力进行仿真。研究中首先对不同预热温度下的材料应力进行三维仿真。之后对激光扫描进行仿真。仿真结果表明在很小范围内温度变化很小,因此本文采用稳态温度场对刀尖切削处非稳态温度场进行简化,最后将温度场仿真结果与三维铣削模型进行结合,进而得到激光辅助微铣削三维模型,并输出仿真结果,将激光辅助微铣削中铣削力与常规微铣削相比较。实验方面,本文首先分别进行常规微铣削和激光辅助微铣削两组实验,对不同参数下铣削力进行实时监测,将实验结果与铣削力理论模型和铣削力有限元仿真模型进行对比,验证了铣削力及有限元仿真的正确性。切削力实验表明,切削力随切削距离增加而不断变大。此外,对实验中使用刀具的刀尖圆弧半径进行检测,检测结果表明刀具刀尖圆弧半径随切削距离变大而逐渐变大,这反映了刀具的正常磨损过程。并且这与切削力随切削距离变化的趋势大致相同,间接反映了二者之间具有一定的相关性。在此基础之上建立了切削力与刀具刀尖圆弧半径之间的对应关系,他们大致是呈线性关系。这不但为进一步修正激光辅助微铣削切削力模型提供了依据,而且也为利用铣削力实时监测刀具磨损情况提供了方法。