作为一种新型损伤容限型钛合金，TC4-DT钛合金在航空、航天等领域具有非常广阔的应用前景。由于钛合金属于典型难加工材料，磨削加工时磨削表面因磨削温度过高而极易出现表面烧伤、热应力、微裂纹等热损伤缺陷，这将直接影响TC4-DT钛合金的使用性能。为解决TC4-DT钛合金磨削加工中存在的问题，本文采用理论分析、数值模拟与试验相结合的方法开展了磨削试验及表面性能研究，为实现TC4-DT钛合金在航空航天领域的应用奠定技术基础。本文主要工作和研究成果包括：1.对磨削工件温度场进行有限元仿真和试验研究。基于均匀和三角形移动热源模型，建立了TC4-DT钛合金三维瞬态温度场有限元模型，研究了工件表层温度场及磨削区温度分布。结果表明有限元仿真结果与试验结果具有较好的吻合性，该有限元模型可对TC4-DT钛合金磨削温度场进行有效预测。进行了TC4-DT磨削试验，研究了磨削用量对磨削力和磨削温度的影响规律及机制，建立了磨削力和磨削温度经验公式。2.开展了TC4-DT钛合金磨削表面完整性研究。研究了TC4-DT钛合金磨削加工表面特性，分析了磨削用量对表面粗糙度、表面形貌、表面成分、表层微观组织、显微硬度的影响规律。研究表明选择合理磨削工艺参数可避免磨削表面出现烧伤、微裂纹等热损伤缺陷并保证良好的表面完整性，在低速磨削试验中，当vs=25m/s, vw=12m/min, ap=10μm时，磨削表面粗糙度最小且磨削表面未出现烧伤；在高速磨削试验中，当vs=80m/s, vw=1.4m/min, ap=10μm时，磨削表面粗糙度最小且未出现烧伤。3.采用球-盘摩擦磨损试验仪对典型低速和高速磨削试样进行了摩擦磨损性能研究，对比分析了典型磨削试样和基体表面摩擦系数、比磨损率、磨损形貌。研究表明磨削表面粗糙度、显微硬度及烧伤、微裂纹缺陷均对表面摩擦磨损性能产生很大影响，低速磨削试样表面显微硬度较基体略提高，比磨损率及摩擦系数略降低。未烧伤的高速磨削试样的摩擦系数较基体降低了40%，摩擦磨损性能大幅度提高；烧伤的高速磨削试样表面由于存在钛的化合物及网状微裂纹，表面摩擦系数在0.18~0.22内波动。磨削表面摩擦磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损和剥层磨损。