随着绿色可持续制造成为趋势,传统浇注式切削日益严重的环境和健康问题,促使在机械制造中减小切削液的使用。微量润滑技术（Minimum quantity lubric ation,MQL）作为可替代传统浇注式切削的一种有效方式,满足环境友好型切削加工,可以提高加工效率,也为加工难加工材料提供解决方案。钛合金具有较高的比强度和耐腐蚀性,在高温高压下仍能保持良好的机械性能,广泛地应用于起落架、发动机结构件和叶片等航天航空领域。但钛合金的可加工性差,在加工钛合金过程中,存在刀-屑界面摩擦严重,热量散失困难,易形成锯齿形切屑。同时由于其较低的弹性模量,高速切削时会出现剧烈的振动,导致较差的表面质量。因此,本文在绿色制造的背景下,进行微量润滑铣削钛合金TC4,研究铣削过程中的切削振动、表面质量和切屑形态之间的关系,对微量润滑铣削难加工材料有着重要的意义。首先搭建了微量润滑铣削试验平台,根据前期项目微量润滑系统基础研究,确定了微量润滑参数（流量Q、气压ρ）,使用蓖麻油和酒精混合溶剂（1:1）作为切削液。设计了以铣削速度、每齿进给量、铣削深度为三因素的单因素和田口正交试验方案,采集了工件表面粗糙度、切削振动、切屑形貌、轮廓曲线和已加工形貌和刀具磨损试验数据。研究了铣削参数对切削轴向（ax）和径向（ay）振动的影响规律,并从引起振动频率的角度考虑,进行试验模态分析,获得了刀具的固有频率为952Hz,利用傅里叶变换对铣削时域信号进行处理,分析了铣削过程的主振频率产生原因和分布区间。研究表明,铣削速度可以降低切削振动,并且轴向振动大于径向振动,刀具切入工件一瞬间,径向振动出现明显的冲击现象。铣削过程中的振动主振频率主要集中在1k Hz和1.5k Hz左右范围,同时恶劣的工况出现高频3.2k Hz,铣削过程发生颤振。探究了不同铣削参数对工件表面质量的影响规律,以及切削振动和表面质量的关系,分析了加工形貌、切屑形态和刀具磨损情况,并通过方差分析和响应面得到了铣削参数对表面粗糙度和切削振动的影响程度。结果表明,切削振动和表面粗糙度的相关性呈正相关,铣削速度的增大,可以减小表面粗糙度,改善表面质量,获得光滑的工件表面,而切屑锯齿化程度增大。每齿进给量和铣削深度相互作用对振动和表面粗糙度产生不利影响,从刀具形貌发现刀具磨损区域靠近刀尖切削刃位置,微量润滑高压气体的作用使得刀具上切屑残留较少。最后,根据正交试验结果,建立了基于支持向量机的切削轴向振动和表面粗糙度预测模型,以实现钛合金铣削最优加工性能。将切削振动、表面粗糙度作为优化目标,使用模拟退火粒子群算法（SA-PSO）对铣削参数优化,获得了MQL下铣削钛合金最佳铣削工艺参数。与验证实验对比,切削振动和表面粗糙度的误差为3.85%、3.11%,证明了预测模型和SA-PSO算法的可行性。