薄壁件在铣削加工过程中,因其弱刚性,极易引起颤振。本文以薄壁件的铣削加工为研究对象,基于加工动态特性对非标铣刀的铣削稳定性和表面位置误差进行研究。主要内容如下:1.铣削颤振产生的原因之一是再生效应,非标铣刀通过减少切削厚度的调制,可以抑制颤振的产生和发展,增加铣削工艺系统的稳定性。引入非线性系数,建立了考虑齿间角和螺旋角的铣削加工动态切削力模型,并进行稳定性求解,得到了非标铣刀的稳定性叶瓣图。2.对非标铣刀的齿间角和螺旋角以铣削能最小为优化目标,利用遗传算法和差分进化算法进行结构优化。对优化后的非标铣刀基于稳定性叶瓣图进行时域仿真分析,分X和Y方向基于周期取样方法给出稳定性判据。利用最大李雅普诺夫指数来表征铣削加工系统中的非线性特征。对铣削实验得到的加工信号进行分析验证。3.研究稳定铣削状态下由受迫振动引起的表面位置误差,在频域中将铣削力展开为傅里叶级数形式,计算得到表面位置误差。分析表面位置误差的影响因素,包括铣削方式、主轴转速、径向切深、轴向切深以及每齿进给量。将稳定性叶瓣图和表面位置误差表示在同一张图中,对其进行同步预测,得到既可以满足铣削加工稳定性要求,又可以满足效率和表面质量的要求的加工参数。