为了解决铣削区域温度无法实时测试的技术难题,制备了集铣削和测温功能于一体的测温铣刀,针对嵌入测温铣刀的薄膜热电偶长时间高温服役后热电势不稳定的现象,对其进行了退火处理,并进行了TC4钛合金铣削测温试验。具体研究内容如下:通过ABAQUS有限元软件对钛合金的铣削温度进行仿真,得到铣削过程中铣刀-工件接触区域的温度场,铣刀温度场中后刀面刀尖处温度最高,切入工件时刀尖温度迅速上升,进入稳定铣削后温度达到平稳。制备了NiCr-NiSi薄膜热电偶,并对其进行氩气气氛退火,研究了退火对NiCr、NiSi功能薄膜和薄膜热电偶的塞贝克系数的影响。200～500℃退火提高了功能薄膜表面均匀性和导电性,其中500℃退火后的功能薄膜性能最佳,对应薄膜热电偶的塞贝克系数达到最大值40.5u V/℃。热循环试验表明,与未退火的薄膜热电偶相比,500℃退火的薄膜热电偶经过连续的热冲击和高温保持后热电势曲线仍保持稳定。搭建了由测温铣刀和无线采集系统构成的铣削温度采集系统,该系统可以实现铣削温度数据的采集、无线传输和处理功能。设计了测温铣刀专用机械掩模,在YG8硬质合金铣刀后刀面刀尖处依次沉积Si O₂绝缘薄膜、NiCr、NiSi热电极功能薄膜、Si O₂保护薄膜。将测温铣刀在氩气气氛中进行500℃退火,并对其进行静态标定,得到测温铣刀塞贝克系数为40.5±0.2u V/℃。设计了切削参数三因素三水平正交铣削温度测试试验,应用铣削温度采集系统获得了各参数下的瞬态铣削温度曲线,对测温结果进行极值分析和方差分析,得到切削参数对TC4铣削温度影响最显著的是铣削深度,并得到了TC4铣削温度预测公式,为铣削温度的测量及预测提供了一种可行性方案。