可颠覆传统切削控制观点的切削突变现象的初步实验结果表明，排屑角突变对切削过程和加工质量的影响和利用潜力很大。建立排屑角突变的数学模型，通过系统的切削实验来探明其发生规律，是对其进行合理利用的前提，也是完善切削控制理论的需要。本文的主要研究内容如下：　　采用与前人推导零度前角双刃车刀横切端面时的切削功率函数相同的方法，推导了非零度前角双刃车刀横车端面时的切削功率函数，应用遗传算法求解了切削功率取极小值时的控制参数和状态参数，以此为基础建立了双刃车刀横车端面时排屑角突变的数学模型。　　设计了凹锥形和凸锥形两种工件，分别实现了切削宽度由大变小和由小变大的连续变化，用零度前角双刃车刀进行了6061铝合金棒料工件的排屑角突变的实验，找到了突变发生的条件，提出了根据突变条件实验数据拟合排屑角突变的标准分叉集方程和势函数的方法；采用同样的思路，完成了前角分别为10o和20o的双刃车刀横车6061铝合金棒料时的排屑角突变实验，获得了相应的排屑角突变临界条件，以及突变对切屑形态和切削力的影响的实验数据。　　实验同时发现，排屑角突变具有一定的重复性，切削速度也是排屑角突变的控制参数，且当切削速度增大到超过某一临界值之后，就观察不到排屑角突变的发生。　　基于突变理论和遗传算法提出了一种根据排屑角突变临界条件实验数据，通过建立不同的物理控制参数(f和aw;v和aw)与标准突变模型所用到的控制参数之间的映射关系，建立排屑角突变的数学模型的方法。应用该方法，建立了以f和aw作为物理控制参数和以v和aw作为物理控制参数条件下的两种标准形式的排屑角突变的数学模型。　　本文所取得的研究成果为全面系统地揭示排屑角突变的规律，解释排屑角突变发生的机理，并利用其对可能发生排屑角突变的切削过程进行有效控制，以获得最优的工艺效果奠定了基础。