钛合金切削加工过程中,对刀具刃口做钝化处理以及置入后刀面微织构可有效提高工件表面质量、减缓刀具磨损、降低切削力与切削温度。因此,本文以微织构球头铣刀铣削钛合金为切入点,分析球头铣刀介观几何特征对刀具铣削性能的影响规律,基于遗传算法进行介观几何特征参数优化,实现钛合金高效高质量加工。本文主要研究内容如下:首先,建立球头铣刀铣削钛合金的理论分析模型,基于微元化思想,推导刃口对球头铣刀切削性能的影响规律。同时,分析加工过程中后刀面的作用机理、已加工表面的形成机理以及切屑的产生机理,揭示后刀面微织构对切削过程的影响机理,为有限元仿真与实验提供理论基础。基于Deform软件对球头铣刀铣削钛合金过程进行有限元仿真,分析介观几何特征参数对切削力和切削温度的影响规律。比较不同介观几何特征参数对刀具切削性能的影响能力,为介观几何特征的优化提供参考。设计正交实验,通过微织构球头铣刀铣削钛合金实验,分析介观几何特征对球头铣刀铣削行为的影响规律,揭示其作用机理。同时为介观几何特征参数的优选奠定数据基础。最后,建立球头铣刀铣削行为的多目标优化模型。通过MATLAB运用遗传算法程序获得介观几何特征参数的优化结果。