钛合金Ti-5553具备高强度、高韧性、密度小、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天领域结构件的制造中。亚稳态β相钛合金Ti-5553属于典型的难加工材料。其在加工过程中易产生表面缺陷,表层出现塑性变形,微观组织发生变化,导致其疲劳寿命的降低。研究发现,低温条件有利于抑制刀具磨损,提高表面质量,但是同时也存在改变材料性能、微观组织的可能,进而影响其疲劳寿命。因此本文从液氮低温切削Ti-5553出发,对比干式和高压切削研究已加工材料表面完整性,主要工作如下:探究不同工艺参数(切削速度、进给量、冷却条件)对表面形貌的影响规律。利用表面粗糙度参数Ra和Sq评价不同工艺参数对表面粗糙度的影响,计算不同工艺参数下表面粗糙度的讯噪比值分析工艺参数对切削加工表面粗糙度的影响规律。利用小波函数对三维表面形貌进行拆分,分析不同频率信号的变化规律及其影响因素。基于塑性变形理论以及塑性变形深度模型,分析不同工艺参数对工件截面梯度方向塑性变形的影响规律。通过image-pro plus图像处理软件及matlab分析不同工艺参数对晶粒尺寸及分布的影响。对工件截面梯度方向加工硬化的变化规律进行分析,确定工艺参数对表面硬化率的影响。基于切削加工残余应力产生理论分析不同工艺参数对已加工材料表层残余应力的影响规律,并建立切削加工残余应力仿真模型。结合塑性变形梯度变化规律,建立已加工材料截面梯度方向残余应力分布图,分析残余应力与塑性变形的映射关系。设计疲劳试样进行疲劳实验,建立ANSYS静力拉伸仿真验证确定疲劳试样方案可行性。探究疲劳寿命的关键影响因素及响应关系,分析液氮低温车削钛合金Ti-5553的疲劳寿命,并建立车削钛合金Ti-5553表面完整性与疲劳寿命的映射关系。