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TC4钛合金具有比强度高、耐热性和耐蚀性好等优良性能,被广泛地用于航空航天领域。高速铣削加工薄壁框架类零件时,需要从整块坯料中去除大量材料,工艺复杂,难度较高。为提高航空航天薄壁框架类零件的加工质量和加工效率,对TC4钛合金薄壁框架高速铣削加工技术进行研究具有十分重要的意义。完成高速铣削TC4钛合金切削力的正交试验。方差分析结果表明,切削参数影响切削力的主次关系是每齿进给量、径向切深、切削速度、轴向切深。在0.04mm/z-0.1mm/z范围内,切削力随每齿进给量的增大而增大,每齿进给量增大1倍,切削力增大50%以上；在0.4mm-1.6mm范围内,切削力随径向切深的增大而增大,径向切深增大1倍,切削力增大接近1倍；在2mm-8mm范围内,切削力随轴向切深的增大而增大,增幅较小；在60.2-120.5m/min范围内,切削力随切削速度的增大而减小。利用DEFORM-3D软件的铣削模块进行高速铣削加工的切削力仿真预测,将仿真结果与试验结果对比,误差在8%以内,证实了仿真方法的有效性。完成高速铣削TC4钛合金表面粗糙度的单因素试验和正交试验。对单因素试验结果进行分析,在0.01mm/z-0.06mm/z范围内,表面粗糙度随着每齿进给量的增大而增大；切削速度在200.9-401.9m/min范围内,表面粗糙度先减小后增大,且切削速度大于351.2m/min时,已加工的钛合金表面出现熔滴粘结现象；在0.1mm-0.6mm范围内,表面粗糙度随轴向切深变化不明显。利用正交试验结果进行回归拟合,建立了表面粗糙度的回归预测模型,并通过试验,验证了预测模型的可靠性。对高速铣削TC4钛合金的切削参数和走刀路径进行优化,提出了利用ANSYS软件预测薄壁框架受力变形的方法。对TC4钛合金薄壁框架零件的高速铣削加工工艺进行分析,拟定了加工工艺路线,利用UG软件对主要加工过程进行仿真。通过仿真试验证明,采用优化后切削参数进行加工,可以大大提高加工效率。