金属切削毛刺是切削加工中产生的常见现象，它直接影响着工件的加工质量和生产效率，成为影响和制约先进制造技术发展的主要因素。金属切削毛刺的预报、控制与去除是精密与超精密加工和自动化加工的关键技术之一。根据切削运动——刀具切削刃毛刺分类体系，金属切削毛刺可分为三大类：切削方向毛刺、进给方向毛刺和两侧方向毛刺。本文在对国内外金属切削毛刺形成机理及其控制技术研究进行概述与分析的基础上，系统地开展了金属切削毛刺形态界限转换的理论与实验研究，开发出金属切削毛刺专家知识系统。本研究的主要贡献为： 1．基于切屑形成的过程，依据切削方向毛刺形成时临界状态下的几何形态特性，利用最小能量理论和剪切应变法则，建立出切削方向毛刺形成与变化的数学——力学模型，计算了临界状态下的初始负剪切角θ0和初始距离t0，探讨了切削方向毛刺/亏缺（负毛刺）界限转换的条件，提出了有效地抑制或减小切削方向毛刺的相关技术与方法。 2．以车削加工为基础，结合进给方向毛刺的形成过程、建立了进给方向毛刺的数学——力学模型，探讨了进给方向毛刺形成及其变化的一般规律，提出了有效抑制进给方向毛刺尺寸的技术和方法，初步实现了金属切削中进给方向毛刺的形成及其预报。 3．利用金属切削毛刺研究的实验数据，按照数据库设计和专家知识系统设计思路，初步构建出金属切削毛刺专家知识系统，分别建立了毛刺的知识库、数据库和规则库，实现了金属切削毛刺数据录入、查询、管理等信息资源的共享，为大力推进少无毛刺加工技术发展奠定了良好基础。 本文关于金属切削毛刺形态界限转换的研究，进一步丰富和完善了金属切削毛刺形成与控制理论，为促进精密与超精密加工和自动化加工技术发展具有一定的学术价值，所开发的金属切削毛刺专家知识系统及其应用必将产生良好的经济与社会效益。 本研究是国家自然科学基金项目（编号：59775071，50275066）的组成部分之一。