零件产品的质量和使用性能与其表面完整性直接相关。随着科技的不断进步,现代产品注重于提高加工精度的同时,更注重于提高零件的表面质量,以求实现提高产品的综合性能,这使得提高零件的表面完整性成为现代制造技术的发展方向之一。在零件的材料和结构尺寸一定的情况下,表面完整性是影响零件疲劳性能的关键因素。航空零件断裂故障的经验表明,无论是动载疲劳破坏还是静载延滞断裂,其主要起因都是零件已加工表面层状态(即表面完整性)不良所致。因此,研究表面完整性具有重要的技术经济意义。一般而言,为了获得规定的表面质量要求,通常采用光整加工技术对零件作最后处理,而光整加工中的滚磨光整加工又是应用最广泛的工艺之一。滚磨光整加工作为一种光整加工工艺,可以细化零件表面粗糙度,改善零件表面物理力学性能,提高零件表面质量和使用性能,应用比较广泛。与手工去毛刺及其他表面光整加工技术相比,可以省去许多劳动强度大及需对零件进行控制的工序,并且具有较高的生产效率、良好的加工效果、设备成本低、操作简单等优点。针对当前应用特别广泛的超塑性材料TC4加工中产生的加工表面不良问题,本文采用滚磨光整加工技术对它进行加工实验研究,并采用有限元技术进行仿真分析,期望能够改善其表面完整性。主要研究内容如下：1)采用正交实验和单因素实验研究了滚磨光整加工工艺对TC4工件表面粗糙度的改善情况、影响表面粗糙度的主要因素及滚磨光整加工参数对表面粗糙度的影响规律。正交实验结果表明加工过程中磨块直径和加工时间对表面粗糙度影响最大,其次是滚筒转速,最后是磨块种类。并得出本实验较好的因素水平搭配为：滚筒转速250r/min,磨块直径sΦ5mm,磨块种类SiC,加工时间10min。分别对磨块种类、加工时间、磨块直径、滚筒转速的单因素实验研究得出的结论为：Al203磨块、加工15min、磨块直径sΦ5mm、350r/min。2)采用正交实验研究了滚磨光整工艺加工TC4工件后表面硬度的变化情况和影响加工硬化的主要因素。正交实验结果表明加工过程中滚筒转速和磨块直径对表面加工硬化影响最大,其次是加工时间,最后是磨块种类。并得出本实验较好的因素水平搭配为：滚筒转速350r/min,磨块直径sΦ5mm,磨块种类为SiC+Al2O3混合,加工时间15min。3)采用单因素实验研究了滚筒转速和磨块直径对表面金相显微组织的影响。研究表明滚筒转速为300r/min和磨料直径为sΦ3mm,其他条件不变的条件下,光整加工以后,晶粒细化,晶界增多,加工效果较好。4)采用ABAQUS/Explicit有限元软件对滚磨光整工艺加工后TC4工件的表面残余应力进行了研究。主要研究了滚筒转速、磨块直径、加工时间、磨块种类对残余应力分布特征的影响。研究发现滚磨光整工艺能够显著改善工件表面的残余应力分布。