表面粗糙度是衡量已加工表面的重要指标之一。在实际加工前若能准确的预测工件的表面粗糙度，不仅可以提高工件的表面质量，而且可以节约生产成本。钛合金在高温条件下具有活性大、导热系数小、弹性模量小等特性，这些特性在切削中表现为切削力大、切削温度高以及刀具磨损严重等，这些因素会对零件加工表面完整性产生不利影响，并且会降低加工效率，影响表面粗糙度。本文以铣削钛合金表面粗糙度预测为主要内容，利用牧野立式加工中心进行TC4钛合金材料加工试验，进行了多组单因素试验和两组多因素正交试验，研究分析了钛合金铣削加工表面粗糙度在各个影响因素下的结果。本文影响因素主要考虑了切削速度、进给量和切削深度。本文通过不同参数的两组多因素正交试验，得到了钛合金铣削表面粗糙度在各个影响因素共同作用下的影响规律，并根据试验数据建立了钛合金铣削表面粗糙度预测模型。首先采用支持向量机建立钛合金铣削表面粗糙度预测模型，本文采用最小二乘支持向量机的方法，模型建立后，与试验得到的真实数据进行对比验证模型的预测精度，结果显示采用支持向量机方法适用于铣削钛合金表面粗糙度预测。同时还采用响应曲面法建立表面粗糙度预测模型，同样验证响应曲面法的预测模型精度。最后，对比两种模型的预测精度，得到采用支持向量机方法在铣削钛合金表面粗糙度预测模型精度更高，更适用。