钛合金材料力学性能优异,并且耐腐蚀性好材料密度较低,因此是航空航天工业零部件生产中主要的消费材料。然而由于钛合金的弹性模量小、高温化学活性高和导热系数低等特性,又使得钛合金成为一种较为典型的难加工材料。在钛合金材料的高速切削加工过程中,很容易出现切削温度过高的情况,这会导致工件表面质量难以控制、切削刀具磨损加快,而降低切削速度又会引起加工效率下降不利于生产。同时,大型的航空零件在设计时大多以整体设计特点为主,生产加工时多数材料都要从工件毛坯中切除,这就引起工件加工成本较高。尽管,通过3D打印技术生产出来的钛合金零件在一些特殊领域得到应用,但是由于成本很高并不适合大规模生产。所以,实现钛合金的快速、高效切削加工是目前航空制造工业领域中迫切需要解决的问题。本文主要是从刀具几何参数的角度去解决钛合金Ti6A14V加工中的切削力过大和切削温度过高的问题,以尽可能降低切削温度和切削力为目标,从而求得优化后的刀具几何参数组合。本文通过对钛合金材料高速切削研究现状和高速切削加工理论进行研究,了解到切削过程有限元模拟的一些关键技术。对刀-屑摩擦模型、切屑分离准则、材料本构模型等关键技术分析后,利用专业的切削仿真软件AdvantEdge建立了硬质合金材料刀具高速切削钛合金Ti6A14V的三维正交切削有限元模型,并通过变换刀具几何参数(前角γ0、后角α0、钝圆半径rε)进行模拟仿真得到不同参数组合下的切削力与切削温度数据,分析得出了各个参数对切削力与切削温度的影响规律。利用二阶响应面法对仿真模拟得到的不同刀具几何参数下的多组切削温度与切削力数据进行拟合,得到了刀具几何参数与切削温度和切削力之间的函数关系模型。然后,在对刀具几何参数的取值范围进行约束的基础之上,利用遗传算法优化程序优化计算,得到了适合Ti6A14V材料的硬质合金材料刀具几何参数组合。该参数组合下切削温度的数值范围都在较为合理的范围内,远离了硬质合金的软化温度,能够充分的发挥刀具的切削性能。根据优化结果定制切削刀具进行切削实际试验,试验结果表明优化后的切削力与切削温度数据比较理想。