钛合金比强度高、耐热耐腐蚀性强,是航空航天领域中必不可少的重要金属材料,在兵工、船舶、医疗等领域同样得到广泛运用,然而由于钛合金具有导热性差、高温化学活性高以及弹性模量低等特点,导致其可加工性差从而影响刀片的使用寿命。在实际加工过程中,通过在刀片的前刀面合理的设置槽型可有效的提高刀片的切削性能。本文以钛合金TC4为研究对象,基于有限元仿真,结合二次开发技术,从槽型刃口参数和前刀面槽型参数两方面探究其对切削力的影响。主要研究结果如下:(1)选用三种不同槽型刀片进行车削实验,观察三种不同槽型的刀片分别在不同切削深度与进给量条件下对切屑形状影响,选出一种较优的槽型作为参考槽型。通过车削实验验证了有限元软件对切削力模拟的准确性,对ABAQUS与AdvantEdge在相同切削条件下仿真结果的差异性进行了比较,发现使用两种不同软件对切削力与切屑形态的模拟结果基本一致。(2)建立了二维切削模型以研究刃口参数对切削力的影响,基于Python语言对ABAQUS进行二次开发,开发了可以快速改变刀片刃口参数的二维切削仿真插件。介绍了插件内核脚本的编写与用户图形界面的开发过程,为研究刀片刃口参数对切削力的影响提供数字化分析工具。(3)分析了刀片刃口部位的受力机理,通过单因素实验分析了棱带长度、倒棱角度、第一前角对切削力的影响规律。以刀片的刃口参数为回归参数,利用响应曲面法构建了切削力多元回归模型,利用遗传算法对构建的回归模型进行优化,确定了刀片刃口参数的最佳值。(4)以Visual Studio 2012为开发环境,利用UG/Open API模块对NX10.0进行二次开发,实现刀片复杂槽型的参数化建模;建立三维切削仿真模型,分析了刀片前刀面的槽型反屑角和槽宽对切削力的影响规律,以及切削参数对切屑形态的影响,并建立了切削力经验模型。在粗加工中,较大的反屑角和较小槽宽会造成刀片切削力的增大,在精加工中,刀片承受较小的切削力,可以适当的增加刀片的反屑角和减小槽宽。