高进给铣刀是铣削大型钛合金结构件的典型刀具,在航空航天产品重要零件的高效加工中广泛应用。在高进给铣刀切削此类零件过程中,铣刀断续切削产生的冲击、振动引起刀齿瞬时切削位置和姿态的改变,导致铣刀各个刀齿切削刃和后刀面的磨损状态存在明显差异,直接影响铣刀的使用寿命,已成为制约大型钛合金结构件铣削加工质量和加工效率进一步提高的瓶颈。本文在国家自然科学基金项目“高能效铣刀非线性摩擦动力学磨损多尺度耦合作用机理(51875145)”和成都飞机工业(集团)有限责任公司企业合作项目“大型钛合金结构件铣削刀具寿命精确控制技术”的支持下,进行高进给铣刀切削钛合金刀齿后刀面磨损特性研究,揭示铣削振动作用下铣刀刀齿后刀面磨损差异性形成机制。为揭示高进给铣刀刀齿后刀面磨损特性,采用直径32mm高进给铣刀进行铣削钛合金实验,分析刀齿误差和铣削振动影响下刀齿切削刃与后刀面磨损形态;依据刀齿结构及其安装定位方式,提出刀齿后刀面磨损测量方法,获取刀齿切削刃和后刀面磨损特征参数,构建刀齿后刀面磨损边界方程,揭示刀齿切削刃与后刀面磨损随切削行程的变化;利用刀齿后刀面磨损边界特征量随切削行程不断变化的特性,表征铣刀切削过程中各刀齿后刀面磨损差异性。建立铣刀切削运动解析模型,提出铣刀动态切削行为解算方法,揭示出刀齿误差和铣削振动对刀齿切削运动轨迹和瞬时切削姿态的影响;针对铣刀轴向分层切削方式、刀齿误差和铣削振动对刀工瞬时接触关系与热力载荷的影响,重构铣刀与钛合金工件模型和刀齿后刀面热力耦合场仿真边界条件,获得刀齿误差和铣削振动影响下的刀齿后刀面热力耦合场;研究刀齿后刀面等效应力、切削温度、后刀面磨损随切削行程变化特性,揭示铣刀切削过程中刀齿后刀面热力耦合场分布的差异性;以刀齿切削刃屈服强度和后刀面磨损深度为判据,提出基于热力耦合场分析结果的刀齿后刀面磨损边界识别方法,并进行实验验证。为揭示刀齿后刀面热力耦合场和后刀面磨损边界的变化特性,提出刀齿后刀面热力耦合场分析方案,并对铣刀切削位姿进行解算,获得不同工艺条件下的刀齿后刀面热力耦合场;研究铣削振动对刀齿后刀面等效应力和切削温度分布的影响,揭示铣削振动对刀齿后刀面热力耦合场分布的影响特性;对比不同工艺条件下刀齿后刀面磨损边界的差异性,揭示振动对刀齿后刀面磨损的影响特性。设计刀齿后刀面热力耦合场分析方案和铣削钛合金实验方案,获取不同切削行程下铣削振动特征参数和刀齿后刀面磨损边界特征量,通过对比刀齿后刀面磨损边界特征量和刀齿后刀面磨损边界特征量曲线,验证刀齿后刀面磨损差异性仿真方法的新婚确性和可靠性。