钛合金材料因其具有强度大、硬度高、耐热性好等优良特征,而被广泛应用在航空航天、化工研究及其它重要产业部门。然而用传统方法加工钛合金时,常常会出现较高的切削温度和较大的切削力,最终导致刀具的磨损加剧,加工表面质量较差。并且钛合金切削过程中粘刀现象明显,同样会加快刀具磨损,这将会大大缩短刀具使用寿命,影响加工表面质量。为改善加工钛合金时的切削状况,本文将利用激光辅助加热的方法对Ti-6Al-4V钛合金开展正交微切削试验研究。首先,本文以激光辅助加热微切削理论为基础,自行设计并搭建了激光辅助正交微切削装置。在设计阶段利用CATIA软件建立了切削装置的三维模型并通过有限元仿真方法对切削装置的整体结构进行静力学分析、模态分析,经过仿真分析结果得知所设计的激光辅助正交微切削系统结构合理、安全稳定,符合设计要求。然后利用搭建的激光辅助正交微切削装置进行Ti-6Al-4V钛合金微切削实验研究,主要探究激光参数、切削参数等对热影响区、加工表面质量、刀具磨损等的影响。实验结果显示:激光功率、工件移动速度是热影响区的主要影响因素;与常规切削相比,激光辅助正交微切削能够降低表面粗糙度值,改善加工质量并减轻刀具在切削过程中的磨损。文中通过单因素试验、正交试验研究了不同参数对加工质量、表面残余应力、表面显微硬度的影响规律,并运用极差法探究了各参数对表面粗糙度、表面残余应力的影响程度,结果显示,各因素对表面粗糙度值Ra的影响程度从大到小依次是:切削速度、激光功率、切削深度;对表面残余应力的影响程度从大到小依次是:切削深度、激光功率、切削速度。