高速铣削技术凭借其优良的高效切削性能,广泛应用于航空、航天、汽车、模具等行业,实现铣刀高能效符合“能源效率与低碳制造”的行业发展主题,具有重要的现实意义。建立能够反映铣刀切削能效的评价模型为铣刀高能效的设计提供了能效指标,具有重要意义。为此,针对高能效铣刀设计中存在的能效指标单一问题,建立振动作用下的铣刀刀齿切削行为解算模型,对振动作用下的高速面铣刀刀齿的切削行为进行解算;提出振动作用下面铣刀加工表面形貌仿真方法和瞬态切削力解算方法,构建基于切削能耗和铣削加工表面质量之间关系的高能效铣刀评价模型。建立振动条件下的高速铣刀刀齿切削运动参考系,利用三维空间坐标变换,建立参考系中各个坐标系之间的关系,用以求解刀齿任一点在工件坐标系中的位置方程;根据上述得到的铣刀刀齿位置方程,建立振动作用下的刀尖运动轨迹和主、副切削刃方程,用来表征振动作用下的铣刀刀齿切削行为;根据铣刀刀齿切入、切出工件时的振动特性,提出刀齿瞬时位置角的解算方法并给出解算实例,用以验证该方法的可行性。对铣刀顺铣、逆铣两种不同切削方式下铣刀各个刀齿的有效切削时间段进行求解,并结合振动作用下的铣刀刀齿切削行为解算方程,得到高速面铣刀刀齿有效切削行为的解算方程;构建高速铣削加工表面形貌Z-map模型,并结合面铣刀刀齿有效切削行为的解算方程,提出一种振动作用下的面铣刀加工表面形貌仿真方法,并给出仿真流程及仿真实例。根据铣削加工表面形貌的仿真结果,建立铣刀瞬时切削力的解算模型,并给出瞬时切削能效的解算方法;建立基于瞬时切削能耗和加工表面残留高度的铣刀能效评价模型,根据该模型对铣刀的瞬时切削行为进行解算;提出一种铣刀切削能效的评价方法,并给出评判实例。