La perforación de agujeros profundos con labio simple es una tecnología clave para el mecanizado de precisión de estructuras porosas de aleaciones de níquel de alta temperatura en motores aéreos. Sin embargo, los intensos efectos de acoplamiento termo-mecánico durante el mecanizado pueden llevar fácilmente a la deterioración de la integridad de la superficie, y el mecanismo de correlación entre la microestructura y las propiedades sigue sin estar claro. Al ajustar la velocidad del husillo y la tasa de avance, se llevaron a cabo una serie de experimentos ortogonales para estudiar las características de integridad de la superficie mecanizada, incluyendo la morfología de la superficie, la rugosidad, el endurecimiento por trabajo y la microestructura subsuperficial. Los resultados revelan características estructurales en gradiente a lo largo de la profundidad radial: una capa de recristalización dinámica (RL) en la superficie y una capa deformada plásticamente (PDL) que contiene subgranos de alta densidad/granos distorsionados en la subsuperficie. Con el aumento de la velocidad del husillo, el fenómeno de recristalización se intensifica, la proporción de RL de la zona afectada por el mecanizado (MAZ) aumenta y la rugosidad de la superficie se reduce a ~0.5 m. Sin embargo, un exceso de entrada de calor reducirá la nanodureza. Tasas de avance bajas (=0.014 mm/rev) provocan un resurgimiento de la densidad de picaduras a través de inestabilidad por corte. El aumento progresivo de la tasa de eliminación de material (MRR) impulsa la reducción concurrente del grosor de la PDL y el crecimiento de la proporción de RL. El rango óptimo de MRR medio (280-380 mm/min) logra una optimización sinérgica de RL/PDL, reduciendo el grosor de la zona afectada por el mecanizado (MAZ < 35 m) mientras se mantiene la resistencia a la fatiga. Estos hallazgos establecen bases teóricas para equilibrar la eficiencia y la precisión en la fabricación de componentes de alta temperatura para la industria aeroespacial.