随着科技的快速发展,现代的制造业正走向绿色、高效、智能、柔性制造。铣削作为机械加工的主要方法之一,在切削材料时,刀具的磨损对加工精度带来较大的影响,所以研究刀具在切削时的磨损机理,并建立相应的刀具磨损模型是十分有必要的。材料除了静强度破坏作用,大多数磨损中磨屑形成的共性特征是材料的疲劳作用。所以,疲劳机制可以视为各种磨损研究的基础。本课题就是基于摩擦疲劳作用机制来推导建立铣刀后刀面的磨损模型,分析刀具的磨损机理,提升工件的加工质量以及如何延长刀具寿命。本文的研究主要内容如下:(1)首先,在微观尺度上,对铣刀后刀面与工件待加工表面接触进行分析,根据数理统计学原理,建立后刀面与待加工表面微凸体的接触模型,经过对表面微凸体接触模型进行相应的等价处理,构建出接触表面微凸体的动态接触模用来推导接触表面微凸体在相对运动的情况下的接触次数。(2)基于摩擦疲劳学的基本理论分析表面微凸体在相互摩擦时疲劳破坏的特征,通过建立接触表面微凸体的疲劳破坏模型来计算铣刀后刀面微凸体在动态接触作用下的疲劳破坏表达式,即建立了刀具表面微观疲劳磨损模型。设计并制备YG8硬质合金材料和6061铝合金的配对试样进行表面摩擦疲劳的试验研究,用以分析YG8硬质合金刀具与6061铝合金的疲劳磨损性能并求得刀具与工件接触表面的摩擦疲劳指数。(3)在上面的研究基础上,对刀具表面微观疲劳磨损模型进行跨尺度计算,得出刀具表面宏观疲劳磨损模型,并得出该模型的解析计算公式。进行铣削铝合金试验,测出铣刀的磨损来验证本文推导的磨损模型的正确性以及预测精度。