针对通用丝锥加工高硬度工件材料时出现刀具磨损快、扭矩增大等问题,在通用丝锥结构基础之上,以加工钛合金为例,利用AdvantEdge软件对丝锥攻丝过程进行仿真模拟,采用正交试验和极差分析法,以最小轴向力、最小扭矩、和最低温度为评价指标,研究了丝锥前角、后角、锥角、转速对攻丝过程的影响规律,优化了丝锥结构参数和加工参数。并对优化后丝锥与通用丝锥进行了有限元仿真实验,进行了实验结果对比分析。结果表明丝锥前角4°、后角10°、锥角6°、转速125r/min的优组合丝锥结构合理,且温度、扭矩、推力以及刀齿应力均显著下降。

为了在金属3D打印产品中获得合适的加工参数,提高金属成形件的产品性能,利用有限元方法对Ti-6Al-4V粉末激光选区熔化(SLM)成形进行模拟。以APDL编程语言建模,逐步施加热源获得成形件的温度场,通过熔池演变研究了Ti-6Al-4V粉末SLM成形过程中材料接合情况;以温度场为载荷研究了SLM成形的应力场和位移场。结果表明激光扫描速度保持恒定,激光功率增大,熔池的长度、宽度、深度均增大;激光功率保持恒定,扫描速度增大,熔池的长度变大,宽度和深度变小。最后获得了一组能够较好地满足成形需求,成形件不易产生翘曲和开裂的激光参数。

利用离子渗钼一渗硫复合处理的方法在ti-6A1-4v表面形成复合涂层，用扫描电镜和EMAX能谱仪分析复合涂层表面微观形貌和组织成分，用x射线衍射仪分析了复合涂层的相结构，用显微硬度计分析基体以及各渗层表面的显微硬度。结果表明：复合涂层由细小且大小均匀的球状颗粒随机堆积镶嵌而成，表面平整、均匀；复合涂层主要由Mo和MoS2组成，该复合涂层是理想的摩擦学表层结构。发现Mo的硫化处理不同于钢铁材料的低温渗硫。在较高温（650℃）下渗硫较为合适。

随着钛合金的广泛应用,改善其切削加工性、提高加工表面完整性的试验研究也已得到广泛重视,但对该过程的仿真分析尚不成熟。通过Deform 3D仿真软件建立有限元仿真模型,模拟钛合金Ti-6Al-4V在干切削、普通冷却及高压冷却环境下的车削过程,研究切削环境对切削力、切削温度等加工过程量的影响,获取已加工工件距离加工表面不同深度的残余应力分布,分析高压冷却对钛合金Ti-6Al-4V加工表面残余应力的影响规律。通过钛合金Ti-6Al-4V车削试验测量切削力及刀具表面切削温度,并与有限元仿真模型对比,以验证其可靠性。仿真结果表明：随着切削液压强的增加,切削力增加,刀具表面切削温度降低,高压冷却可有效增强切削液的冷却作用。干切削时,已加工表面（d2=0）为残余拉应力;随着切削液压强的增加,已加工表面残余应力状态逐渐由残余拉应力向残余压应力转变

基于修整参数和切削速度对钛合金Ti-6Al-4V微磨削的影响,采用较高的修整重叠比用于磨削过程中磨削销的修整。基于实验测量到的磨削销表面形貌建立与磨削力、表面粗糙度相关关系,法向磨削力和切向磨削力都随修整重叠比的增加而增加。并介绍了磨削刀具修整对表面质量的影响。相较于逆向修整,顺向修整能够获得较为粗糙的表面质量,并产生了较低的磨削力。当逆向修整过程中修整重叠比达到1830时,能够明显提高工件表面质量。