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通过对钛合金TA15进行高速铣削试验，研究了切削参数对表面形貌及微观组织的影响规律；提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小，把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。结果表明：在试验参数范围内，主轴转速和轴向切深对表面粗糙度和表面形貌的影响比较显著，主轴转速对微观组织的影响不明显；切屑区最高温度出现在距离刀尖0.01～0.03 mm的刀－屑接触处，在主轴转速为9500 r／min时，温度有所下降，并且表面加工质量最好。仿真结果与试验结果基本一致，表明了该仿真方法的正确性及有效性。