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钛合金具有比强度高、耐高温、耐腐蚀等特点,已广泛应用于航空航天、舰船、能源等领域,其中铸钛件应用比例占90%以上。由于钛合金是一种难加工材料,目前我国铸钛件浇冒口去除主要采用“细分工序”的手工方法,加工效率低,加工质量难以保证。砂轮磨切属于磨削加工,具有速度快、精度高、成本低等优点,且不产生烟尘和高温,比较容易实现浇冒口切除的机械化。鉴于此本文选用树脂立方氮化硼CBN薄片砂轮在加工中心上开展钛合金零件磨切试验及表面性能研究,以寻求最佳工艺参数。针对以上研究目的,本文的具体工作主要包括以下几个方面:1)首先,分析了砂轮磨切几何特性,确定了所研究磨切工艺参数。实验研究发现除砂轮线速度vs、工件进给速度wv外,工件位置H亦会影响砂轮与工件接触弧长和切断速率,对表面质量有较大影响,并根据磨切过程中接触弧长的变化规律将工件位置分为过渡磨切位、全态磨切中间位、无过渡磨切位及全态磨切边缘位四种。2)其次,研究了磨削表面质量的影响因素。分析砂轮磨切机理发现砂轮圆周面磨粒是主要切削部位,起到成形的作用;推导了磨切区磨粒的当量切屑厚度ae q和接触弧长的理论公式,并分析了所研究工艺参数（砂轮线速度vs、工件进给速度wv,工件位置H）对当量切屑厚度aeq和接触弧长的影响规律。3)进而,研究了钛合金零件磨切表面完整性的规律。采用单因素实验法研究工件位置H、砂轮线速度vs、工件进给速度wv这三个切削因素对表面完整性（表面粗糙度、表面形貌）的影响规律。试验发现:当砂轮线速度vs≤47.1m/s时,随vs增加,表面沟痕变浅变细,表面粗糙度值呈降低的趋势,当增加至58.88m/s时,表面涂覆现象严重,表面粗糙度值反而增大;当工件进给速度vw≤25mm/min时,随着vw的增大,工件表面涂覆层大大减小,呈现出沟槽表面,表面粗糙度减小,但增至vw=35mm/min时,表面沟槽变深且撕裂和涂覆现象变多,表面粗糙度增大;磨切过程中在过渡区因接触弧长较大工件表面容易发生烧伤变色;全态磨切边缘位表面粗糙度值最小,但中间出现一道较明显的分界线,分界线以下表面质量明显变差。4)然后,分析全态磨切边缘位表面分界线形成机理。磨切表面的成形包括砂轮周棱的磨削及端面的摩擦挤压,理论分析发现:砂轮周棱单颗磨粒的切削厚度agmax决定工件材料的去除方式,分界线以下该值较小,材料可能由塑性去除转变为疲劳断裂去除,造成表面形貌的差异;此外砂轮端面的摩擦挤压时间影响表面粗糙度,该摩擦挤压时间在分界线处达到最大值,产生了凹谷。最后通过MATLAB仿真找到了可以消除分界线的工件最优位置H=59。5)最后,研究了钛合金零件磨切表面分界线控制工艺。通过正交试验确定了工件位置H、砂轮线速度vs、工件进给速度wv的最优组合为H=59mm、sv=47.1m/s、v w=25mm/min,此时表面无烧伤、毛刺、分界线等损伤出现,表面粗糙度Ra=0.926μm;各因素对Ra的影响规律与单因素试验结果一致,主次顺序是H>vs>vw。本文通过理论和实验,分析了各种加工参数对磨切表面粗糙度、表面形貌的影响,优化的参数加工表面质量较好,可以减小下一工序的加工余量或缩减工序,对提高钛合金加工生产效率,同时为实现自动化可控磨切有一定的借鉴意义。