γ-TiAl合金具有密度低、比强度高、抗蠕变和抗氧化性良好等性能,在航空、航天及车辆等领域具有广泛的应用前景。传统室温介质下γ-TiAl合金的切削加工存在切削温度高、加工硬化严重、刀具磨损严重、表面质量差等诸多问题,严重制约了该类材料的推广应用。本文基于拉伸试验研究了材料在低温下的力学性能;通过车削试验研究,揭示了低温冷却介质下材料的去除机理;分析研究了切屑的形成过程,找出了刀具磨损、表面完整性随切削条件的变化规律。对γ-TiAl合金进行了拉伸试验,对不同拉伸温度下材料力学性能参数进行了分析,得到了温度对γ-TiAl合金力学性能的影响规律;通过观察拉伸断口形貌,分析了不同温度下γ-TiAl合金的拉伸断裂形式。基于γ-TiAl合金力学性能的研究结果,设计并进行了不同冷却介质和切削条件的车削试验。通过观察切屑的几何特征,分析了切屑形态演变规律;研究了第一变形区近刀尖区域和近切屑自由表面区域的变形机制;探讨了切屑根部形貌及其显微硬度变化情况,从而揭示了切屑的形成机理。基于切屑形成过程的研究,通过观察不同切削条件下刀具磨损及破损形貌,分析了第一变形区的变形及断裂机制对刀具寿命的影响规律,结合切削加工中切削力的变化,提出了刀具磨损判断机制。最后,对切削加工后的已加工表面进行分析,通过研究不同切削条件对表面粗糙度、表面/亚表面微观形貌以及加工硬化影响规律,揭示了加工表面的形成特征;基于材料去除机理,研究了第三变形区材料微观组织的演变行为。