目前，高速切削加工已发展为先进制造技术群中的重要技术，具有高效、优质的特点，高速铣削是高速切削加工应用最为普遍的方式，铝合金的高速铣削是高速切削技术的重要应用领域之一。大直径高速端铣刀是铣削铝锭超大表面不可或缺的工具，它的直径大、重量大，在高速回转时，铣刀各部分都要承受极大的离心力作用，并且离心力对切削过程产生的影响远远大于切削力和刀具自身的重力，是影响切削加工安全性与稳定性的主要因素。本文以专用于铝锭铣削的大直径高速端铣刀为研究对象，为了减小铣刀工作时产生的离心力和它的重量，对大直径端铣刀的铣刀盘做了如下研究：通过对高速切削加工技术和大直径端铣刀结构的研究，针对大直径高速端铣刀的特点，对大直径高速端铣刀在设计时应注意的关键问题进行探讨。为了精确考虑大型端铣刀旋转过程中离心力引起的内应力，分别采用理论分析法和有限元法对离心力引起的内应力进行分析，并将两者结果进行对比验证。通过对结构拓扑优化技术的研究，在变密度法拓扑优化模型的基础上，将拓扑优化技术应用于刀盘结构优化，通过有限元分析得到可靠的新型刀盘结构。考虑刀盘的制造工艺，根据拓扑优化得到的理想模型对刀盘结构进行重新设计，最后对刀盘的制造方案进行设计。