本文针对一款精密、多层、微孔的铝合金AL6061薄壁零件加工过程中刀具的静态和动态的模态特性，切削参数对切削力、切削温度和有效应力等物理量的影响、薄壁件加工过程出现的切削变形以及在微钻孔过程中出现的小孔偏差等问题进行了理论研究与实验验证。采用了模态分析的方法分析了Φ1.72mm钻头和Φ30mm盘铣刀在静态和动态的模态特性，同时用有限元方法建立了铝合金A16061切削过程的2-D有限元模型，研究了铝合金A16061在切削过程第一、二、三变形区切削力、切削温度、有效应力等物理特性；在2-D有限元的基础上了研究了铝合金3-D切削加工有限元模型，分析了铝合金A16061钻孔加工过程中切削力、第一、二、三区切削温度和有应力的分布规律以及薄壁件件加工过程中的变形。　　 主要研究结论如下：　　 (1)对Φ1.72mm钻头和Φ30mm盘铣刀进行了不同悬伸量的静态与动态模态分析。通过模态分析模拟结果显示，两种刀具的振动形式有单一弯曲变形、双弯曲变形、弯曲扭转变形；刀具的频率随悬伸量的缩短反而增大；不是刀具的悬伸量越小，切削时切削振动就越小或是刀杆的悬伸量越长，切削时的振动就越大，而是刀具的悬伸量在最小值与最大值之间有个合理的悬伸量值。　　 (2)有预应力Φ1.72mm钻头和Φ30mm盘铣刀比对应的只在静态Φ1.72mm钻头和Φ30mm盘铣刀频率高，这是由于预应力增加了刀具的刚度。　　 (3)建立了二维切削有限元模型，对刀具前角、后角、切削深度、有效应力进行了研究。仿真结果表明：随着刀具前角、后角的增加，切削力和切削温度降低；切削力和切削温度随切削深度的增加而增加；有效应力对刀具前角、后角和切削深度影响不太显著。　　 (4)建立了钻孔和薄壁件三维切削有限元模型。仿真结果表明：随着钻孔进给速度增加，切削力和切削温度也随之增加；有效应力的大小与周期对于薄壁件变形有直接的影响，有效应力值较小且周期均匀时，薄壁变形比较小。　　 (5)用实验验证三维切削的模拟仿真结果。实验结果表明，切削力的有限元模拟值与实验实测值存在一定偏差，但偏差在允许的误差范围内，这表明建立的有限元模型的可靠性高。