钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。钛合金的部分结构件为轴类零件,对其高速磨削加工需要采用外圆磨削。因此,探索高速外圆磨削工艺参数对钛合金磨削表面质量的影响规律,寻找提高加工表面质量的方法成为钛合金磨削加工亟待解决的问题。本文研究了钛合金高速外圆磨削工艺参数(砂轮线速度、工件转速、磨削深度等)对TC4钛合金磨削温度及表面质量的影响规律。通过开展TC4钛合金高速外圆磨削加工正交试验,研究分析了高速外圆磨削工艺参数对磨削温度、磨削烧伤、表面粗糙度以及亚表面显微组织变化的影响规律。对钛合金高速外圆磨削温度的正交实验结果进行了分析,得到各个工艺参数对磨削温度的影响规律,并从理论上解释了原因;为了预测TC4钛合金高速外圆磨削烧伤的程度,本文基于磨削烧伤后组织相变导致的工件表面硬度值的变化,利用表面硬度值来划分工件的磨削烧伤程度,采用尺度共轭梯度算法的神经网络对TC4钛合金高速外圆磨削的表面硬度值进行预测,根据表面硬度值与磨削表面烧伤程度的一一对应关系进而预测磨削烧伤。分析了磨削工艺参数影响磨削表面粗糙度规律,采用粒子群算法以磨削表面粗糙度为优化目标进行了磨削工艺参数优化。对工件的亚表面金相组织进行了观测,发现在某些工艺参数组合下,工件表面出现了明显的变质层。