由于航天、航空、舰船制造工业的飞速发展，对高新材料的需求与应用越来越多，但有些材料因其自身特性造成其可切削加工性很差。钛合金TC4就是典型难加工材料之一，主要表现为切削力波动大、切削温度高、刀具磨损严重，这些特性在加工时会引起铣刀易崩刃、脆断，故对铣削钛合金TC4的铣削变形，铣削力，铣削温度，刀具磨损机理方面进行研究具有重要的理论意义，同时也对钛合金在实际加工中有着极大的应用价值性。本文在对钛合金铣削技术研究现状综述的基础上，研究钛合金TC4的铣削机理，获取铣削根标本，对它的变形情况、变形规律以及影响因素进行研究，为铣削相关技术的研究奠定理论基础；对钛合金TC4在铣削过程中产生的铣削力信号进行频域分析，得出不同铣削条件下铣削参数对铣削力振动频率的影响，获得铣削力振动频率与锯齿形切屑生成频率吻合较好的关系，且有相似的变化规律，并建立铣削力模型，通过实验验证所建模型的正确性；根据实验数据建立铣削温度模型，并通过仿真验证所建铣削温度模型可以正确反映铣削过程中所产生的铣削温度；利用有限元方法分析不同铣刀的刃口几何形状对铣削温度的影响；对刀具的磨损机理进行研究，并建立刀具磨损寿命公式。通过理论研究与实验相结合的方法，本文不仅在理论研究的基础上建立数学模型，而且进行大量的铣削加工实验，验证所建立模型的正确性，为钛合金TC4在铣削加工中合理选用铣削参数，提高生产率和降低生产成本奠定了基础。