作为涡轮叶片和涡轮盘的连接结构,榫齿的加工轮廓精度和表面完整性对航空发动机服役的稳定性和可靠性有重要影响。近年来,单晶高温合金由于消除了多晶材料中晶界等固有缺陷使得高温性能进一步提升,被广泛应用于航空发动机的热端部件。然而作为典型的难加工材料,航空制造领域目前广泛采用的缓进磨削工艺存在零件表面较多缺陷和再结晶的问题,容易引起零件疲劳失效。为了提高榫齿的服役性能,本文提出缓进成形磨削和仿形振动抛光组合工艺,能够实现单晶涡轮叶片榫齿的高效高表面完整性加工,对后续工程实践推广有一定借鉴意义。本文主要研究工作如下:（1）探究了磨削方向对IC10单晶高温合金缓进磨削表面质量的影响,分析了各向异性与缓进磨削表面完整性的联系及形成机制。通过缓进磨削实验,在优选磨削方向的基础上研究了不同晶面和不同晶向磨削后的工件表面完整性。IC10单晶高温合金材料去除以晶格剪切滑移断裂形式进行,不同晶面发生塑性变形难易程度不同,所以当砂轮沿不同晶面磨削后工件表面完整性会存在一定差异。实验结果表明（001）晶面磨削后具有最优的表面质量,且显微硬度最大,塑性变形层厚度最小。而当砂轮沿（001）晶面不同晶向磨削时,由于IC10单晶高温合金显微组织呈现随机分布的圆形、方形、三角形等多种形态,导致同一晶面不同晶向磨削后工件表面完整性没有呈现规律性变化。（2）进行了涡轮叶片榫齿缓进成形磨削多目标工艺参数优化。基于实验确立了表面粗糙度、加工效率、塑性变形层厚度与工艺参数的联系,进一步建立了多目标优化数学模型,借助遗传算法进行求解寻优,确定了vs=28.47 m/s,vw=274.07 mm/min,ap=0.71mm为最佳工艺参数组合。与经验工艺参数相比,加工效率提升了约29.7%,平均表面粗糙度Ra降低了约30%;平均塑性变形层厚度下降了约0.9μm,验证了榫齿高效、高表面完整性磨削工艺参数优化的有效性。（3）提出一种新的仿形振动抛光工艺,有效解决了单晶涡轮叶片榫齿高表面完整性加工难题。针对单晶涡轮叶片服役中的再结晶现象,分析了IC10单晶高温合金再结晶的成分组成和组织形态,验证了抛光工艺抑制再结晶生长的可行性,并定量分析了抛光去除量和再结晶厚度之间的联系。在此基础上,搭建仿形振动抛光实验平台进行榫齿抛光实验,在平均去除量约15.1μm的同时可以保证轮廓误差在6μm以内,同时表面粗糙度Sa在0.16μm以下,表面缺陷几乎被完全去除,再结晶厚度控制在6.5μm以内,实现了单晶涡轮叶片榫齿高表面完整性加工。