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钛合金因其优越的材料性能（比强度高、耐腐蚀、热强性好等），越来越多地应用在航海、航天航空等重要的关键零部件上。而这些材料性能使得磨削加工性差，加工质量难以得到保证，加工效率低。研究表明，使用新型的陶瓷微晶刚玉砂轮与陶瓷CBN砂轮能改善其磨削加工性。为了探索适合磨削钛合金的微晶刚玉砂轮、最佳磨削参数；探索钛合金高效深切磨削中磨削力、磨削温度、磨削后工件表面残余应力等变化规律，本文研究的主要内容有：①微晶刚玉砂轮不同工艺参数对磨削力、工件表面粗糙度等的磨削对比试验。②微晶刚玉砂轮堵塞以及磨屑形成特征分析研究。③陶瓷CBN砂轮磨削钛合金的高效磨削试验。④钛合金高速/超高速磨削后磨削温度与残余应力研究，金相组织的分析。研究结果表明：(1)考虑到磨削温度、砂轮堵塞以及表面质量状况，使用微晶刚玉砂轮磨削TC4时，应选砂轮硬度相对软一级的砂轮；磨削TC4的较好磨削参数为v s=40m/s，v w=12m/min，a p=0.01~0.02mm。(2)高效深切磨削TC4时，磨削力、磨削温度随砂轮线速度从90m/s到150m/s的增加而呈现减小的趋势。得出TC4在v s=150m/s，v w=12m/min，a p=0.2mm时，材料磨除率达到40mm3/(mm s)，较好的表面粗糙度值，表面形貌无烧伤无裂纹。(3)钛合金TC4在高速/超高速磨削后磨削温度、工件表面残余应力及金相组织有很大的变化，磨削温度是工件表面残余应力变化的主要因素。在一定的温度值内，磨削温度越高，工件表面残余应力越高，磨削温度越低，工件表面残余应力越低。表面及亚表面金相组织受砂轮线速度的变化影响较大，在砂轮线速度v s=120m/s时，磨削表层出现50~60μm的变质层。而当砂轮线速度提高到150m/s时，磨削表层变质层厚度减小，表面质量得到改善。本文通过大量实验，提出了适合磨削TC4的陶瓷微晶刚玉砂轮；分析了各种加工参数对磨削力、磨削温度、残余应力、表面微观形貌、表面粗糙度、表面/亚表面损伤等加工质量评价因素的影响，对实际生产加工具有一定的借鉴意义。