针对YG8硬质合金刀具铣削TC4钛合金过程中铣削力大、铣削温度高导致表面质量差、生产效率低的问题，建立了三维仿真模型。根据响应面法中的中心复合设计（CCD），设计了TC4铣削模拟试验方案。通过仿真数据，得出了铣削速度VC、轴向切削深度ap和刀具前角0对轴向铣削力Fz和铣削温度T的影响规律。建立了二阶响应面模型，以最小轴向铣削力、最小铣削温度和最大材料厚度为目标，优化了工艺参数。得出铣削TC4的最佳参数组合为：vc=120m/min，fz=0.06mm/z，ap=2.5mm，0=17.11。铣削力分量仿真值与实验值的最大误差为14.2%，验证了仿真模型的准确性。通过卷积神经网络、随机森林和logistic回归，对轴向铣削力Fz和铣削温度T进行了预测，得到了高精度的预测模型。