随着生活水平的不断提升,石雕制品的需求日益增加。中国现有石雕制品主要由工人手持半自动化的工具制作完成,加工效率低、加工环境恶劣、污染严重致使目前劳动力缺失。使用机械臂进行石雕制品的加工已经成为石材绿色、高效加工的主要发展趋势。但因机械臂的颤振所引起的石材加工表面振纹及工具非正常损坏阻碍了机械臂石雕加工的推广和应用。本文针对机械臂铣削加工大理石过程中的再生颤振问题展开研究。利用测力系统进行了机器臂铣削加工汉白玉的铣削力随加工参数的变化实验,发现不同工艺参数对不同方向铣削力的影响程度有所不同,计算获得了铣削力系数。采用单点激振单点拾振法,测量了机械臂沿不同位置的模态参数变化,发现刀具x方向固有频率始终比y方向固有频率低;阻尼比和模态刚度的变化趋势相反,完成了对机械臂系统模态参数的识别。将机械臂铣削系统简化成两自由度振动系统,采用零阶频域法建立了机械臂铣削颤振稳定性模型;从模态参数、工艺参数、加工位置等方面对系统稳定性的影响进行了深入分析,发现固有频率对系统的稳定性基本不产生影响;系统稳定性随着阻尼比或模态刚度的增加而提高;系统稳定性随着径向切深、切向切削力系数或切削力系数比(K_r)的增加而降低;不同加工位置的系统稳定性受所有模态参数综合作用影响。论文绘制出不同工况下的三维颤振稳定性叶瓣图,其结果对于机械臂实际生产有着重要的指导意义。