镍基高温合金在高温环境下具有优异的机械性能和组织稳定性,被广泛应用于航空航天领域。然而,镍基高温合金是典型的难加工材料,切削振动现象的存在不仅会影响已加工表面精度,还会降低加工生产效率。随着辅助加工设备的发展,采用高压冷却技术可以改善难加工材料切削加工性。因此,本文以镍基高温合金GH4169为研究对象,进行高压冷却下切削振动特性及表面粗糙度试验研究,对提高切削稳定性和已加工表面质量具有重要意义。首先,进行高压冷却下切削镍基高温合金GH4169试验,采集切削过程中切削力及刀具振动信号,并测量已加工表面粗糙度,分析不同因素对刀具振动特性及表面粗糙度影响的显著性,同时探究不同切削用量、刀具几何参数及冷却压力对刀具振动特性的影响。其次,对切削振动进行理论分析,建立车削振动动力学模型;依据试验结果,建立高压冷却下切削刀具振动加速度预测经验模型,对所建预测模型进行显著性检验和误差分析;研究切削力与振动特性之间的关系,切屑锯齿化程度对刀具振动时频域特性影响及刀具磨损与刀具振动特性的关系。再次,通过工件表面粗糙度理论分析,结合试验结果,采用回归分析建立高压冷却下表面粗糙度预测模型,并验证模型准确性;探究不同切削用量、冷却条件、冷却压力及刀具几何参数对表面粗糙度的影响规律,可为切削参数优化提供理论依据。最后,探究刀具振动特性对表面粗糙度的影响,并对刀具振动特性和表面粗糙度进行相关性分析;为实现最优切削性能,以刀具振动和表面粗糙度预测模型为基础,以切削用量和冷却压力为约束,以刀具振动加速度最小、表面粗糙度最佳及切削效率最大为优化目标,运用多目标遗传算法(NSGA-ΙΙ)进行切削参数优化,获得合理的切削参数。以上研究成果可为高压冷却下高效高品质切削镍基高温合金GH4169提供一定的理论依据和技术支持。