آلیاژهای تیتانیم با داشتن خواص منحصر بفرد جزء مواد پر کاربرد در صنایع مختلف و مهم همچون هوا فضا، پزشکی، شیمیایی و نظامی محسوب می شوند، و بدلیل قیمت بالا و مصرف روز افزون از اهمیت بالایی برخوردار هستند. از طرفی ماشینکاری این آلیاژها بواسطه قابلیت براده برداری ضعیف آنها، بسیار مشکل می باشد. امروزه امکان بکارگیری روش های ماشینکاری مخصوص، از جمله فرآیند جت آب ساینده (awjm)، برای ماشینکاری این گروه از مواد مورد توجه صنعتگران و محققان قرار گرفته است. این پایان نامه دو هدف کلی را دنبال می کند: 1) شناخت و بررسی کمّی تأثیر پارامترهای فرآیند جت آب ساینده بر دو خروجی میزان شیبدار شدن شیار برش و زبری سطح برش آلیاژ تیتانیم (ti-6al-4v) و 2) بسط و ارائه روشی مدون جهت تعیین سطوح بهینه پارامترهای تنظیمی، جهت نیل به کیفیت ماشینکاری مورد نظر. بدین منظور، با انجام یک سری آزمایش طرح ریزی شده با تکنیک طراحی آزمایشات و استفاده از روش مدلسازی رگرسیونی، در مرحله اول ارتباط معنی دار بین پارامترهای ورودی با دو متغیر خروجی برقرار گردید. در این راستا، ابتدا با استفاده از داده های تجربی و روش رگرسیون، مدل های ریاضی مختلف از خروجی ها بر حسب پارامترهای تنظیمی بدست آمده است. سپس با تجزیه و تحلیل آماری، معتبرترین مدل به عنوان مدل رگرسیونی برتر فرآیند انتخاب شده است. در بخش دوم این تحقیق، با بکار گیری الگوریتم تبرید تدریجی (sa) و حل معکوس معادلات بدست آمده در مرحله اول، سطوح بهینه پارامترهای تنظیمی به ازاء مقادیر مطلوب خروجی های فرآیند تعیین گردید. نتایج محاسباتی مبین کارایی بسیار خوب رویکرد پیشنهادی در هر دو مرحله تحقیق است.