钛合金Ti-5553作为新一代航空材料,具有偏析敏感度低、淬透性好、比强度高以及断裂韧性较高等优点。但Ti-5553切削加工性能较差,加工时切削区温度高,切屑不易折断,常产生缠绕型切屑,使工件表面质量变差,刀具磨损加剧。传统加工方法已不能满足其加工要求,且目前对Ti-5553切屑形态的研究较少。因此,本文应用高压冷却和液氮低温辅助切削方法,研究钛合金Ti-5553在不同冷却策略下切屑的卷曲与切屑形态变化规律,为高效切削Ti-5553的切削机理提供理论与实验依据,具体研究内容如下:通过求解高压切削下切屑所受合力与合力矩,分析切屑应力分布和力平衡关系,研究了高压冷却条件下切屑受力情况;应用速矢端图求解出高压下切屑卷曲半径,建立切屑卷曲半径模型;通过限定喷嘴口径控制液氮喷射流量,结合切削参数及实验结果,建立了液氮低温卷曲半径实验模型;对两种冷却策略下的切屑折断机理进行分析,基于最大应变理论提出切屑折断判据。进行变压力高压车削实验,验证高压下切屑卷曲半径理论模型;进行四因素三水平的液氮低温切削正交实验,对实验模型参数求解;为考察不同冷却策略下切屑形态差异,设计了三种冷却方式下车削对比实验,收集切屑试样为后续对比分析做准备,并采用对比试验数据进一步验证高压与低温切屑卷曲半径模型。对三种切削方式下钛合金Ti-5553切屑宏观形态进行分析,比较三种冷却方式下产生切屑的类型,对比分析三种冷却策略下切屑的宏观形态包括:切屑卷曲半径、切屑螺距、切屑厚度以及切屑折断长度,进而获得不同冷却策略对切屑宏观形态的影响。研究不同冷却策略下Ti-5553切屑微观形态,采用超景深、扫描电镜SEM和金相显微镜对切屑进行检测。微观形态包括:切屑自由表面、背表面、锯齿横截面(包括绝热剪切带)及断口,从现象到本质分析产生这些差异的原因。然后结合宏观切屑形态及折断情况,获得Ti-5553切削条件下的最优切削参数。