TC4综合性能优越,在航空航天、生物医疗等领域有着广泛的应用。微铣削TC4等难加工材料时,刀具的磨损和破损是面临的主要问题之一。将TC4用于高精度微型惯性器件等精密件的微加工时,刀具磨损导致加工成本高而且很难得到高质量的材料表面。采用激光辅助微铣削,可以提高TC4等难加工材料的切削性能,减轻刀具磨损、提高刀具寿命、降低切削力。刀具磨损是多种磨损机理作用的结果,激光的引入使刀具的磨损机理变得更加复杂。本文将以激光辅助微铣削TC4刀具磨损及切削力为研究对象展开研究。首先,对微铣削与激光辅助微铣削TC4这两种加工方式下的无涂层硬质合金微铣刀的刀具磨损进行分析,确定其主要磨损机理。针对不同的磨损机理,结合微铣削切削特点,考虑TC4材料性能随温度的变化进行理论推导,建立相应的磨损率数学模型。将不同磨损机理的磨损率模型组合,得到微铣削与激光辅助微铣削的刀具磨损率数学模型。然后,利用建立的刀具磨损率数学模型,基于Fortran语言编写磨损率公式,结合有限元仿真软件Deform-3D的二次开发技术,分别对微铣削与激光辅助微铣削TC4进行三维仿真,研究主轴转速、每齿进给量、刀具刃口半径等因素对刀具磨损、切削力及切削区域温度等结果的影响。并对微铣削与激光辅助微铣时的刀具磨损、切削力、切削区域温度等结果进行对比分析。最后,进行无涂层刀具的微铣削、激光辅助微铣削TC4实验以及涂层刀具的激光辅助微铣削TC4实验。利用扫描电镜等设备对实验前后微铣刀的形貌、磨损形式及刀尖元素能谱进行检测。研究激光辅助下主轴转速、每齿进给量对刀具磨损、铣削力的影响,并与相应的仿真结果进行对比。仿真能够正确反映各参数对刀具磨损、切削力的影响趋势,能够大致反映切削力的数值。同时对激光、刀具涂层作用下的切削力、刀具磨损程度的变化情况进行了实验研究。