钛合金TC4因其优良性能被广泛应用于航空航天工业中,但是其典型的难加工性质使得其在切削加工过程中刀具磨损严重、加工成本高、零件质量难控制、加工效率低。刀具磨损问题在一定程度上阻碍了钛合金的发展,所以钛合金切削加工性能的研究一直是人们的研究重点,且在刀具的磨损形式、磨损机理、磨损形貌等方面进行了大量的研究。而切槽车刀因为工作环境封闭,使得刀具排屑困难和热量难于散发,切削温度和刀具磨损更为突出。但目前针对切槽车刀的研究较少,因此本文针对切槽车刀的磨损问题展开研究。本文针对钛合金TC4材料环槽车削加工过程中硬质合金刀具的磨损问题展开研究,因切削加工过程是一个高度非线性的动态的过程,而传统试验方法难于针对切削过程中刀具温度、刀具受力、刀具磨损等信息进行实时的捕捉和观察。而数值模拟技术因其在动态过程中独有的优势成为针对切削加工研究的一种有效方法。所以本文应用数值模拟手段针对刀具温度、切削力、刀具磨损等指标展开研究。通过研究得到刀具磨损情况随着工艺参数及刀具几何参数的变化规律,并应用切削工艺参数优化和前刀面微织构结构的设计两种措施对加工中刀具磨损严重的问题进行改善。结果表明:刀具温度和磨损速率预测模型具有良好的预测效果,且运用优化算法优化的工艺参数能有效降低刀具温度及刀具磨损速率。通过对无织构(normal)、微凸体(convex body)、微沟槽(groove)、微坑(pit)四种织构形式的硬质合金切槽车刀车削加工钛合金环槽过程进行分析,得到前刀面织构结构设计能够有效降低刀具前刀面最高温度、改善前刀面磨损、降低切削力、降低功率消耗,其中以微沟槽(groove)织构形式效果最为优良。其结果可为刀具设计和工艺参数优化提供参考。