随着钛合金Ti6Al4V在航空航天、汽车轮船、生物医疗等诸多领域的广泛应用,工业界对钛合金Ti6Al4V加工工艺要求愈来愈高,加工过程中硬质合金刀具磨损成为制约钛合金加工质量与效率的重要因素,受到国内外学者的关注。对于硬质合金刀具摩擦磨损行为的研究,本论文重点关注了摩擦磨损机制和摩擦磨损模型。切削过程中的刀具的摩擦磨损与常规情况下的有明显差别,而且在钛合金Ti6Al4V的加工中还存在着粘刀现象,即钛合金Ti6Al4V材料在刀尖处的滞留效应,其原因在于钛合金导热系数小,刀尖处温升较高;而且钛合金化学特性活泼,易于空气发生反应。刀具磨损会引起加工表面质量下降、残余应力、表面加工硬化等一系列缺陷,所以有必要建立刀具接触面上的摩擦模型,分析切削参数以及刀具几何角度对刀具磨损的影响,主要研究内容和创新工作如下:(1)本论文基于接触面的材料特性、温度以及压力,研究了硬质合金车削加工钛合金Ti6Al4V的过程中刀具-切屑、刀具-工件之间的摩擦形态以及磨损机制。结果表明在加工过程中的摩擦形态主要为粘结摩擦和机械摩擦;磨损形态主要为磨粒磨损、粘结磨损和扩散磨损,而且造成硬质合金扩散磨损的主要是钴Co元素。(2)针对刃口半径对微细加工的重要作用,研究了刀具刃口区正应力以及切应力的分布函数,建立了包括刀具-切屑、刀具-工件以及刃口区的微细摩擦模型。基于刃口区材料的流动速度及应力分布,推导出了刃口区材料流动的分流角(40°-50°)。并基于材料分流角,综合考虑刀具几何角度、工件材料性能,建立了微切削最小切削厚度的理论预测模型。最后,提出了建立斜切模型仿真最小切削厚度的新方法,减小了普通切削仿真方法中因为切削厚度的设置误差而造成最终的仿真误差。,结果表明刀具前角增大,最小切削厚度增大。(3)研究了切削参数及刀具几何参数对磨损形态的影响,结果表明切削速度对磨损量的影响比切削深度大。分析了钛合金Ti6Al4V切削过程中的粘刀现象,建立了钛合金微切削过程的硬质合金前刀面月牙洼磨损修正模型,并通过试验与仿真比对,验证了模型的正确性。