本文采用理论分析与切削加工试验相结合的方法,系统研究了γ-Ti Al合金铣削加工表面完整性,分析了在不同切削参数下表面粗糙度、表面三维形貌、显微硬度和表面缺陷的变化规律及变化机理,研究了切削力和切屑形貌随切削参数的变化规律,并建立了基于脆塑转变的临界状态模型。通过铣削加工γ-Ti Al合金单因素试验研究了切削参数对表面粗糙度、表面三维形貌、显微硬度、表面缺陷以及切削力的影响规律,综合考虑刀具寿命、加工质量及效率确定了γ-Ti Al合金铣削加工切削参数范围为:（1）精加工（0.093μm≤Ra≤0.32μm）时为vc=40～120m/min、ap=0.05～0.2mm和fz=0.005～0.02mm/z;（2）超精加工（0.006μm≤Ra≤0.117μm）时为ap<0.05mm、fz<0.005mmm/z和vc=40～120m/min。对γ-Ti Al合金塑性铣削加工进行了理论和试验研究,基于γ-Ti Al合金本身的材料特性,建立了γ-Ti Al合金塑性加工的几何模型,通过斜面切削试验确定实现γ-Ti Al合金塑性域铣削加工的临界参数为vc=120m/min、fz=0.01～0.025mm/z和ap=0.05～0.1mm,并验证了在塑性域加工方式下可以获得高质量的加工表面,最小表面粗糙度值可达到Ra=0.149μm。通过铣削加工γ-Ti Al合金全因素试验,研究了切削参数对加工表面粗糙度的影响规律。研究表明,影响γ-Ti Al合金铣削加工表面粗糙度的重要效应因素为背吃刀量和每齿进给量,其次是切削速度,而切削速度、背吃刀量和每齿进给量之间的两两交互作用对表面粗糙度的影响不显著。表面粗糙度值随着背吃刀量和每齿进给量的增加而增大,随着切削速度的增加先增大后减小。利用偏最小二乘法回归模型建立了基于切削参数的表面粗糙度的数学预测模型,通过模型的相关性分析以及F检验认为该模型具有较好的精度,能够满足表面粗糙度的一般性预测要求。基于上文的试验数据,根据“质量最优”和“生产率最优”两种不同优化目标对γ-Ti Al合金铣削过程中切削参数进行了优化,研究表明,“质量最优”的切削参数组合为vc=120m/min、fz=0.005 mm/z和ap=0.05mm,此时表面粗糙度和切削力分别为Ra=0.227μm和F=11.484N。“生产率最优”的切削参数组合为vc=120 m/min、fz=0.0097mm/z和ap=0.086mm,此时表面粗糙度、切削力和材料去除率（MRR）分别为Ra=0.2973μm、F=14.858N和MRR=0.4001cm~3/min。最后对模型进行验证与分析,发现表面粗糙度和切削力误差范围为在20%以下,模型较为准确。