随着科学技术的进步,发展具有多功能、低功耗、高精度、高可靠性的微型智能化器件成为了科技发展的新趋势。在空间技术、生物医疗等领域,钛合金因其优异的物理性质和生物相容性成为应用十分广泛的金属材料。高效地在钛合金材料上加工具有一定精度和表面质量的微小结构成为发展的关键。因此,为了拓展钛合金材料在微细加工领域的加工工艺,本文开展的针对钛合金材料的微细电火花铣削和微铣削组合加工工艺的研究。本文根据Ti-6Al-4V材料的物理特性,利用Ti-6Al-4V材料的JC本构模型描述材料在加工过程中的变形和失效行为;并利用有限元仿真软件建立了Ti-6Al-4V材料的三维铣削模型;利用降温法来模拟实际加工时电火花加工后表面形成的残余应力。通过对比实验,对比了不同切削深度条件下,电火花加工后的表面对微铣削过程的影响。实验发现,电火花加工产生的残余应力层会增大铣刀受到的切削力并抑制入口毛刺的形成。将仿真实验的结果与理论公式的计算结果和实际加工的毛刺平均高度进行对比,微铣削力和毛刺平均高度的仿真结果最大相对误差分别为6.14%和8.56%。为了探究电火花铣削加工的工艺规律,本文设计了考虑加工极性、峰值电流、充电电容、脉宽等因素的微细电火花铣削单因素实验。实验结果表明在负极性、长脉宽、大电流条件下能够获得较高的加工效率和较低的电极损耗;在采用低电容条件下,能够获得比较均匀的重铸层和较好的加工表面精度。电极损耗能够控制在3.59%,材料去除率能达到17.09×10-3mm~3/min。在利用微细电火花铣削加工策略是实现低电极损耗、高去除率的基础上,利用微铣削的加工手段,提高工件表面的加工质量。设计了微铣削加工电火花加工表面的工艺实验,确定较高的主轴转速、合适的进给速度以及适当的切削深度是获得较好的加工表面质量的关键。当加工余量为30μm时,微铣削能够完全去除电火花加工形成的重铸层。为了验证组合加工在生产中的可行性,设计了T型槽的组合加工实验。微细电火花铣削加工后T型槽尺寸的相对误差为6.59%,表面粗糙度值Ra为1.36μm,经微铣削精加工后尺寸相对误差降至1.24%,表面粗糙度值Ra为0.37μm。在同一机床的同一工位上实现了T型槽的高效率、高精度的组合加工过程。