钛合金由于具有比强度高、密度小、耐腐蚀和低温性能良好等特点,而广泛应用于航空航天、化工和医疗设备等领域。但是钛合金是一种典型的难加工材料,其加工零件的表面质量不理想,同时这也直接影响着零件的疲劳性能。因此,如何提高钛合金的加工表面质量和疲劳性能成为了制造和加工技术中急需解决的问题。本文以新型钛合金TB17作为试验对象,对其铣削加工后的表面完整性和疲劳性能开展了较为系统的研究,主要工作及相应的研究成果如下:1.采用单因素试样方法研究了铣削工艺参数对TB17钛合金加工表面完整性的影响规律,其中,铣削工艺参数包括切削液、铣削速度、每齿进给量、铣削深度、铣削宽度、刀具前角、刀具后角和刀具螺旋角,评价表面完整性的指标为表面粗糙度、表面加工硬化、表面残余应力以及表面形貌,并基于切削力、切削热和刀具磨损等相关方面的理论分析了各铣削工艺参数对加工表面完整性的作用机制,为后续的疲劳试样加工提供依据。2.选择两种不同的铣削工艺参数加工TB17钛合金的疲劳试样,通过疲劳试验研究了表面完整性对TB17钛合金疲劳性能的影响。研究结果表明,加工表面粗糙度较大,表面缺陷较多将会加剧应力集中效应,加速初始裂纹的形成,缩短疲劳寿命。TB17钛合金内部疲劳裂纹萌生的主要原因是β相的破裂与分离。此外,表面残余压应力的存在不仅有利于疲劳源由加工表面向次表面转移,还可以有效的减缓疲劳裂纹扩展的速率,从而提高材料的疲劳性能。3.通过信噪比分析研究了铣削工艺参数对表面完整性各评价指标的影响程度。同时,基于铣削工艺参数,采用田口方法并结合灰色关联度理论对TB17钛合金的疲劳性能进行了优化分析。结果表明,在试验参数水平下,为了获得相对较好的疲劳性能,铣削工艺参数可选择:H-1精磨液,铣削速度100m/min,每齿进给量0.02mm/z,铣削深度1mm,铣削宽度1.5mm,刀具前角18°,刀具后角12°,刀具螺旋角60°。此外,方差分析结果表明,铣削速度是对TB17钛合金铣削加工后疲劳性能影响最显著的因素。最后,验证试验结果表明,预测值与试验值具有较高的吻合度,证明了本文所用优化方法的可靠性。