高速铣削加工(HSM)是指切削过程中切削的线速度的倍数为普通铣削的五倍至十倍以上的一种高效率、高精度的铣削加工方法。随着工业生产、国防、科技发展速度的日益加快,高速加工工况不断趋于极限,在高转速、离心力、陀螺效应和内阻尼等多种激励强耦合作用下高速铣削刀具-主轴系统的动力学建模和稳定性预测将变得十分复杂。目前人们对内阻尼的数学模型及如何对考虑内阻尼的高速铣削刀具-主轴系统进行动力学建模和分析由内阻尼引起的不稳定性还没有充分的研究。本文以考虑内阻尼的高速铣削刀具-主轴系统动力学建模及稳定性分析为目标,采用理论分析结合试验验证的方法开展了相关研究。以带弹簧筒夹的高速铣削刀具-主轴系统为研究对象,刀具和刀柄通过弹簧筒夹过盈配合,应用内阻尼理论分析在高主轴转速下造成过盈配合弹簧筒夹变形产生内阻尼的机理,建立刀具-刀柄系统的等效力学模型,并对刀具-刀柄系统做自由悬挂状态的内阻尼模态实验,研究了刀具-刀柄间的过盈配合量及刀具-弹簧筒夹间刀具夹持长度等因素对刀具-刀柄间内阻尼的影响规律。在高速铣削刀具-主轴系统中刀柄与主轴结合面假设为刚性联接,通过弹簧筒夹过盈配合的刀具与刀柄结合面假设为弹性联接,利用第二类拉格朗日方程、瑞利耗散方程和有限元分析方法,建立考虑内外阻尼、陀螺效应、主轴转速等因素的高速铣削刀具-主轴系统动力学模型,得到了系统分别在固定坐标系和旋转坐标系中的动力学方程并对方程中的阻尼项和刚度项进行了分析。对建立的高速铣削刀具-主轴系统动力学方程进行处理,分析了系统在无内阻尼和有内阻尼情况下的固有特性和动态特性。对系统进行稳定性分析,得到内阻尼效应及其关联变量对系统稳定性的影响,并利用劳斯-赫尔维茨稳定性判据得到使系统稳定的条件。最后在高速铣削综合实验平台上开展了内阻尼失稳试验研究。