钛合金以其良好的比强度与热强度、耐腐蚀与低温性能,被广泛应用于航空发动机制造中,钛合金材料能够有效的减轻飞机重量,提高飞机的整体结构效率。航空钛合金膜盘是航空发动机动力轴关键功能部件,目前,企业钛合金膜盘加工的表面质量与精度难以满足要求,成品率低,国产化问题亟待解决。本文针对钛合金膜盘高速端面车削,通过有限元软件模拟了已加工表面的热力场分布特性,结合实验进行膜盘已加工表面加工硬化现象与表面变质层形成影响因素的研究,利用有限元软件仿真分析了钛合金已加工表面残余应力的分布规律与残余应力引起的变形规律。主要研究内容如下:首先,基于高速端面车削钛合金薄壁件实验,运用Deform-2D软件建立钛合金正交切削模型,分析已加工表面形成的影响因素及不同切削条件下钛合金已加工表面温度场的变化情况。其次,根据钛合金膜盘的加工特点,建立了理想情况下的钛合金膜盘模型,运用有限元软件ANSYS11.0对膜盘在实际加工中的残余应力释放与重分布进行了仿真,深入研究了切削条件、残余应力及残余应力引起的变形三者之间的相互关系。再次,在钛合金已加工表面显微硬度检测实验的基础上,结合已加工表面仿真,深入研究钛合金薄壁件已加工表面加工硬化现象的形成及影响因素,并运用回归分析法建立已加工表面显微硬度的预测模型,并验证模型的显著性。最后,结合显微硬度检测试验,利用扫描电子显微镜观测钛合金薄壁件已加工表面的表层材料,分析了已加工表面表层的金相组织,结合钛合金薄壁件切削仿真,研究了加工变质层的形成机理。本文研究对于提高航空发动机钛合金膜盘已加工表面质量与加工效率,解决企业实际生产问题,推动切削技术进步有重要作用,具有一定的理论价值与实际意义。