激光辅助微铣削为用TC4等难加工材料加工微小复杂结构提供了一种优良的解决方案。利用激光对材料进行软化可以降低切削力、增加材料去除率,减小刀具磨损。由于激光的引入使原本微铣削中单一的机械作用变为了热场-机械场耦合作用,这使得微铣削中原本就较为复杂的材料去除过程变得更加复杂。切削力与材料微量去除机理、刀具磨损机理、材料表面加工质量都密切相关,本文将激光辅助微铣削中TC4材料的切削力模型作为研究对象进行研究。首先,在微铣削切削力模型建立时考虑切削机理,将微铣削分为弹性、耕犁、剪切三个独立阶段,根据各阶段不同特点对各阶段分别建立模型。该模型中考虑了刃口圆弧半径、刀尖圆弧半径、最小切削厚度以及刀刃轨迹、顺逆铣等因素。通过实验验证时发现模型与实验之间幅值相差较小,该模型可以很好地反映激光辅助微铣削时切削力的变化情况。然后,通过对激光加热及材料去除过程导致的温升进行研究,获得此时微铣削中温度敏感参数的变化情况。将在微铣削中设为常数的这些参数用随温度变化的变量代替,建立了激光辅助微铣削切削力计算模型。该模型同时反映了温度场、尺寸效应对切削力的影响。利用实验数据进行验证,发现模型与实验之间幅值相差较小,该模型可以较好地反映激光辅助微铣削切削力的变化情况。最后,利用有限元仿真软件对TC4材料分别进行微铣削、激光辅助微铣削三维动态仿真,仿真选择切削力输出。利用Fortran语言描述激光扫描后温度的空间分布情况,将其输入微铣削仿真中获得激光辅助微铣削的切削力。将微铣削仿真、激光辅助微铣削仿真获得的切削力与各自模型计算的切削力进行对比,发现与微铣削及LAMM时实验与理论计算数据之间的差值相比,微铣削仿真、激光辅助微铣削仿真与各自模型计算值之间的差异较大,但仿真能大致反映切削力变化情况。