为提高切屑性能、改善断屑效果,经常使用不同类型的槽型刀片来控制切屑,但因为切屑折断的机理目前还不完善,不能够很好的控制切屑的形状,所以,研究三维断屑槽的结构就显得非常重要。目前,三维断屑槽的结构对切削性能影响的研究不是很多,而对三维断屑槽挡墙的相关研究更少,因此,研究断屑槽挡墙对材料切削性能的影响很有必要。本篇运用ABAQUS有限元软件,以钛合金TC4为研究对象,建立切削仿真模型。首先运用控制变量法研究切削各要素对切削力和切削热的影响规律。然后采用单因素试验法,研究刀具挡墙的三个因素对车削力的影响,结果表明:在设定的参数范围内,主切削力随着a的增大,先稳定在某一值附近,然后增大;随H或的增大,主切削力先呈减小的趋势,然后趋于稳定。接着通过单因素实验法设计了三种不同的挡墙刀具模型,研究断屑槽挡墙的几何形状对切削力、切削热和切屑的卷曲程度等的影响。结果表明:在实验参数的范围内凸球型挡墙刀具切削性能更好,所形成切屑的塑性应力、应变更低,切削过程更加稳定。最后,为了优化刀具的结构参数,采用克里金代理模型,建立挡墙结构参数与主切削力的数学模型,探究四种不同的设计方案,分别是BOX-BEHNKEN试验、优化拉丁超立方试验、全因子试验和正交试验,从而研究对克里金代理模型精度的影响,确定最佳的设计方案,结果表明:全因子设计方案最优,其次是正交试验设计方案,但全因子设计方案是尽可能的全面试验,加大了试验难度,影响试验效率,因此,综合判断正交试验的设计方案最好。采用正交试验的设计方案,研究有关挡墙的三个因素,并对三个水平因素进行参数优化,结果表明:WS对主切削力的影响作用最大,对主切削力影响作用最小的是H,a对主切削力的影响介于上述两种因素之间。在确定切削用量后,选用最小槽间距为0.4mm,高度为0.3mm,挡墙倾斜角度为45°的MS型断屑槽刀具,能更好的处理材料,切削性能较好。