1 材料特性

1. 比强度大。 TC4的强度s_b=1,012MPa，密度g=4.4×10³，比强度s_b/g=23.5，而合金钢的比强度s_b/g小于18。
2. 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。
3. 钛合金的弹性模量较低。 TC4的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。

2 高速铣削的表面完整性

1. 试验条件
   1. 试件尺寸：420×200×24mm。
   2. 铣床：X5040立式铣床。
   3. 刀具：Y330硬质合金螺旋立铣刀，4齿。
   4. 铣削方式：顺铣，周铣。
   5. 铣削参数：
      1. a_p=10mm，a_e=0.2mm，V_f=100mm/min，n=500r/min(常规铣削参数)；
      2. a_p=10mm，a_e=0.2mm，V_f=500mm/min，n=2,500r/min(高速铣削)。
2. 铣削表面完整性的检测
   1. 铣削表面下晶粒歪扭层深度检测
      首先对不同铣削参数下的试件取样，从垂直于铣削表面的任意的一个侧面研磨与抛光，然后对其抛光表面腐蚀，便可在金相显微镜下观测到铣削表面下晶粒歪扭程度。当选用A参数时，钛合金材料加工时表层下会产生较明显的晶粒扭曲现象，晶粒歪扭层深度达7µm；而选用B参数时，晶粒歪扭不明显，晶粒歪扭层深度不到1µm。这表明高速铣削对钛合金晶粒扭曲变形极小，是解决钛合金整体薄壁结构件加工变形的理想加工方法，也是获得少或无变质层表面的可靠手段。
   2. 铣削表面残余应力及其分布
      钛合金材料对应力状况非常敏感，特别是加工表面的残余应力及其分布状态对构件是否能合理使用是十分重要的。已加工表面的残余应力有残余拉应力与残余压应力之别，残余拉应力会降低零件的疲劳强度和使用寿命，而残余压应力有时却能提高零件的疲劳强度和使用寿命。加工表面各部分残余应力的分布不均匀，也会使工件产生变形，影响工件的形状和尺寸精度。因此，迫切需要了解和研究钛合金TC4材料高速铣削表面残余应力及其分布。