钛合金材料是航空航天制造业领域的重要材料,但是由于其难加工的特点导致其加工质量差且加工效率低,所以严重阻碍了航空航天制造业的快速发展。因此,如何提高钛合金材料的加工效率和加工质量成为一个亟待解决的难题。此外,随着现代科技对于飞机和飞行器等的性能要求越来越高,越来越多的薄壁件应用在飞机和飞行器上,而这种薄壁件往往结构复杂,刚性较低,加工工艺性较差,尤其是在加工过程中很容易受到切削力、切削热和切削颤振等的影响而发生变形,影响了加工精度。因此,本文针对钛合金薄壁件在磨削加工过程中加工特性的研究有助于提高钛合金薄壁件的加工效率和加工质量。本文主要针对钛合金薄壁件在磨削加工过程中加工特性进行了理论与实验研究,具体研究内容如下:(1)通过分析单个磨粒的磨削受力情况,考虑了磨头接触面上单位面积的动态有效磨粒数,并基于因次解析法与实验相结合的方法建立了 CBN磨头磨削TC4薄壁件的磨削力模型;并通过磨削力测量实验验证了所建立的磨削力模型的有效性,同时对磨削参数的优化进行仿真分析。(2)利用磨削区矩形热源模型推导出磨削区三角形热源模型,并对热流密度进行计算,建立了磨削温度模型;并通过磨削温度测量实验验证了所建立的磨削温度模型的有效性,同时对磨削参数的优化进行仿真分析。(3)设计并制作一种新型改进磨头,利用实验对比分析的方法对新型改进磨头在加工时的磨削力和磨削温度情况进行了研究,同时也研究了新型改进磨头对加工后工件的表面完整性的影响。(4)建立了磨削颤振的动态模型,对钛合金薄壁件以及磨头进行模态分析实验并测量其模态参数,最终根据模态实验的测量结果绘制出磨削颤振稳定性叶瓣图,同时也研究了径向磨削深度对磨削颤振稳定型的影响。(5)分别从加工表面形貌、表面粗糙度、表面金相组织和显微硬度四个方面对加工后的钛合金薄壁件表面进行实验研究分析,同时也通过实验分析了不同加工参数对表面完整性的影响。