钛合金因其优良性能被广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。但由于其导热性差、切削温度高、高温化学活性高等,在切削加工中存在切削力大、切削温度高、刀具磨损快、加工质量差等问题,造成加工成本高、效率低。超声振动加工技术在难加工材料加工中具有较大优势。因此,将纵扭超声振动铣削技术应用于钛合金材料（Ti-6Al-4V）加工中,围绕铣削力、刀具磨损和加工表面形貌展开研究,主要研究内容及结论包括:（1）研究了纵扭超声振动铣削运动特性,分析了切削参数、超声参数和刀具参数对切削刃运动特性的影响。讨论了纵扭超声振动对斜角切削的影响,建立考虑刀具后刀面磨损的纵扭超声振动铣削切削力模型。通过试验标定了切削力系数,并研究了纵扭超声振动铣削对降低塑性流动区域应力值的影响。（2）基于正交和单因素试验,研究了纵扭超声振动铣削时切削参数、纵扭声学参数、刀具螺旋角对刀具磨损的影响规律。研究结果表明:加工参数对刀具磨损影响的主次顺序是刀具螺旋角β、径向切深ae、切削速度v、超声振幅A和每齿进给量fz。随着振幅的增大,后刀面磨损带呈现不均匀-均匀-不均匀的变化,后刀面磨损值VB是先减小后增大。随着刀具螺旋角的增大,后刀面磨损带形貌变化是正常磨损-崩刃-正常磨损,后刀面磨损值VB的变化趋势是先增大后减小。此外,纵扭超声振动铣削可以有效的减缓刀具磨损,其磨损速率降低了60%左右。（3）基于正交和单因素试验,研究了纵扭超声振动铣削时切削参数、纵扭声学参数、刀具螺旋角对切削力的影响规律。研究结果表明:加工参数对切削力Fx和Fy影响的主次顺序是径向切深ae、刀具螺旋角β、每齿进给量fz、超声振幅A和切削速度v。随着超声振幅的增大,Fx和Fy方向的切削力逐渐减小,但在最后阶段表现出小幅度的增大。随着刀具螺旋角的增大,Fx和Fy方向的切削力呈现先增大后减小的趋势。此外,纵扭超声振动铣削在一定程度上降低了切削力,其切削力降低了35%左右。（4）通过研究试件已加工表面微观结构和表面粗糙度值发现:超声振动铣削表面具有规则的正弦波微织构。随着超声振幅的增大,正弦波微织构波峰波谷的距离增大。随着刀具螺旋角的增大,正弦波微织构数量逐渐增多,分布越来越密集使重叠越明显。表面粗糙度值随超声振幅的增大先减小后增大。随着刀具螺旋角的增大,表面粗糙度值先增大后减小。研究表明,采用纵扭超声振动辅助铣削钛合金材料（Ti-6Al-4V）可获得较好的铣削力,刀具磨损得到改善。