钛合金由于比强度高、高耐热性以及抗腐蚀性等特点，被广泛的应用于航天工业、武器研发及医疗化工上。然而由于其高温化学活性高、导热系数小且弹性模量低，在切削过程中刀具极易磨损，刀具寿命低，生产成本高等成为加工制造难题。本文的研究内容依托于黑龙江省教育厅科研面上项目（课题编号：12521095)，以Ti6A14V为研究对象，研究适用于钛合金高速切削的硬质合金涂层刀具。选取TiAlN和PCD涂层刀具，以高速铣削Ti6A14V过程中切削力、切削温度为基础，分析了两种硬质合金涂层刀具切削力、切削温度变化规律和刀具失效演变过程及刀具使用寿命等问题，综合评价了硬质合金涂层刀具高速铣削钛合金的切削性能。首先，基于涂层工艺制备方法、材料性能特点、刀具切削性能及在钛合金切削中的应用等因素，优选出适合钛合金切削的刀具。最后优选出TiAlN和PCD两种类型的硬质合金涂层刀具。其次，建立了可转位立铣刀的切削力解析模型；通过有限元仿真和单因素实验对比分析了TiAlN和PCD两种涂层材料硬质合金刀具高速铣削Ti6Al4V的切削力切削温度变化规律。对切削性能表现优异的硬质合金涂层刀具的工艺参数进行了分析，并研究了刀具磨损对切削力和切削温度的影响。通过正交实验确定了切削参数影响显著性，优选了最适合的切削加工参数。最后，对可转位硬质合金涂层立铣刀具高速铣削Ti6A14V刀具磨损形态和刀具寿命进行了研究；采用超景深显微镜对刀具的磨损形态进行了观察；对比分析了两种涂层刀具的使用寿命；此外，还研究了冷却润滑方式对刀具磨损的影响，发现钛合金不适合切削液环境下切削。最后表明，硬质合金PCD涂层刀具相比于TiAlN涂层刀具在相同切削条件下可有效提高刀具切削Ti6Al4V的使用寿命。