本发明涉及一种齿高渐变电解铣削系统及其加工大型钛合金工件外圆方法，属于电解加工技术领域。该发明主要包括齿高渐变电解铣刀和辅助补液绝缘装置。电解铣刀为顶部开口底部密封的管状体；上述管状体内侧壁为上大下小的倒锥形，其内腔底部有上小下大的分流圆锥体，两锥形结构共同作用可促使电解液逐渐向出液口处聚拢；上述管状体底部外圆均布一圈齿高不同的外圆齿，两齿之间有与内腔相通的出液窄缝。电解铣刀高速转动时，加工区域电解液在电解铣刀渐变齿高的扰动下会波浪式流动，可促进电解产物的排出。随动补液绝缘保护装置具有补充电解液、形成背压及保护已加工区域的作用。本发明可以实现对大型钛合金工件外圆面的电解铣削加工，提高加工效率和精度并降低成本。