钛合金薄壁件加工过程中极易发生切削颤振,严重时往往恶化工件表面加工质量,限制加工效率的提高,进而降低生产效益。为此,本文从铣削颤振的本质着手,基于过程阻尼效应提出改变齿间距、螺旋角以及消振棱等刀具结构参数的减振刀具设计方案,并进行数值模拟验证和试验验证。论文的主要研究内容如下:(1)综合考虑时滞效应建立变齿距铣刀与变螺旋铣刀的铣削动力学模型;然后,优化变齿距刀具的齿间距,并结合数值模拟,分析齿间距、基准螺旋角与相邻刀齿间螺旋角的等差增量对钛合金薄壁件铣削稳定性的影响。(2)基于对变齿距、变螺旋刀具的研究,提出同时变齿距变螺旋刀具设计。运用数值模拟对同时变齿距变螺旋刀具的减振效果进行分析,进而比较变齿距铣刀、变螺旋铣刀和同时变齿距变螺旋铣刀三者的减振优势。(3)基于过程阻尼效应,分析刀具后刀面倒棱形成的介观消振棱对刀具铣削稳定性的影响,进而得到不同转速下的有效极限消振棱宽度与低速区较为合理的消振棱宽度区域。(4)根据数值模拟结果选取十组代表性消振棱宽度定做立铣刀,运用所做刀具进行钛合金薄壁件铣削试验,使用LabVIEW SE软件采集加速度信号,信号经过MATLAB傅里叶变换得到加速度的频域图。然后,基于加速度频谱图分析刀具的铣削稳定性,验证数值模拟结果的可靠性。