钛合金因其较高的比强度、低密度、优良的耐高温和耐腐蚀等性能,在航空航天、生物医疗、石油化工等领域具有重要的应用前景。然而,由于钛合金较低的弹性模量和导热系数以及高温下化学活性高等特点,使得常规微细铣削钛合金时加工效率低、刀具磨损严重和加工表面质量差等问题难以根本解决。针对这一问题,本文从降低待铣削材料强度出发,提出通过等离子体电解氧化技术,在Ti6Al4V合金表面原位生长低强度的疏松结构膜层这一构想,旨在降低切削载荷来控制刀具磨损速度,进而达到延长刀具使用寿命、提高表面加工质量和优化铣削加工参数的目的。本文的主要研究内容及重要结论如下:（1）基于等离子体电解氧化时,等离子体与电解液在膜层表面的双重作用机制,设计了三种分别以磷酸盐、铝酸盐和硅酸盐为主要成分的三种电解液体系,并制备了三种低强度疏松结构膜层。探究了在特定的电源参数下不同电解液体系对膜层结构、成分与力学性能的影响特点,结果表明:三种膜层厚度均在20μm左右,结构疏松多孔,与基体结合力差,最软膜层的显微硬度降低至基体硬度的18.4%。（2）在等离子体电解氧化制备的三种低强度疏松结构膜层的基础上,对膜层进行干式微细铣削试验,通过与常规铣削的对比,探究了不同膜层对铣削力、刀具磨损、顶端毛刺、切屑和表面粗糙度的影响规律,结果表明:以铝酸盐为主要成分电解液制备的氧化膜的的铣削加工性能最好,三向铣削力下降最为明显,刀具磨损速度显著降低,表面加工质量明显提高。（3）为进一步提高等离子体电解低强度疏松结构膜层的加工性能,分别通过正交试验设计和响应曲面试验设计,对铝酸盐体系电解质配比和电源氧化参数进行了优化试验,探究了不同电解质和氧化参数对氧化膜层厚度、硬度和粗糙度的影响规律;最后对优化膜层进行微细铣削试验,结果表明,优化后的厚度较高的膜层仍有较好的铣削加工性能。（4）对等离子体电解氧化低强度疏松结构膜层的演化过程进行了系统研究,明确了膜层的生长过程,探究了膜层低强度特性的形成机制,为探索其它低强度疏松结构膜层的制备方法提供了理论依据;结合膜层的生长过程和机制,对铣削加工的材料去除机制作进一步分析与讨论,为膜层的进一步的优化目标和铣削参数的调整指明了工作重点。本课题提出了一种清洁、高效的钛合金微细铣削加工新工艺,降低了钛合金微细铣削加工难度,为等离子体电解氧化的方法应用于钛合金的微加工领域奠定了试验与理论基础,丰富和发展了钛合金的加工工艺,对推动钛合金在航空航天和生物医疗等领域的应用以及提高国家的制造水平有着重要意义。