航空铝合金是飞机、火箭、飞船以及空间站等航空航天器的主体结构材料。航空铝合金结构件加工变形和表面完整性是其铣削加工瓶颈。而航空铝合金铣削是通过切削用量,材料力学性能,机床等多参数协同调控,来保证航空铝合金加工精度和表面质量。尤其铣削力是决定材料去除和工件表面完整性的决定性因素。然而,由于铣削力是工艺系统多参数耦合作用的结果,建立铣削力预测模型尤为重要和具有难度挑战。已有的铣削力模型大多数是在传统的机械加工中建立的,采用浇注式和干式的冷却润滑方式。其中,浇注式冷却润滑虽然能有效地降低铣削区温度和减小刀具与工件间的摩擦力,但是因其使用的切削液量过多,会造成切削液体飞溅,对加工人员的健康造成不良影响,同时,未经处理的废弃切削液的直接排放会对环境造成严重污染。为了满足当今清洁、低碳加工的主题,纳米流体微量润滑技术的出现为加工制造领域新增了一种冷却润滑方式,解决了浇注式冷却润滑产生环境污染的问题及微量润滑换热能力欠缺的技术瓶颈。但是,在铣削加工中,由于高速旋转的铣刀会对周围空气造成扰动,产生径向流、圆周流、返回流等,并在铣刀周围形成一个封闭的环形区域,降低了切削液进入铣刀与工件界面的有效注入率,进而削弱了铣削区冷却润滑效果。根据以上提出的问题,通过对型腔铣削铣刀/工件约束条件下的气流场仿真分析并根据分析结果进行正交实验验证。同时,建立了Al2O3纳米流体微量润滑条件下,航空铝合金7050铣削力的经验模型和瞬时铣削力模型,并建立了两个模型对应的铣削力预测系统。具体工作如下:（1）研究了铣刀与型腔工件约束界面的气流敷面层的速度场、压力场分布规律,得到了铣刀转速、螺旋角以及型腔形状对型腔铣削铣刀工件约束界面气流场的作用机制,为纳米流体微量润滑铣削航空铝合金型腔优化喷嘴靶距、入射角和仰角的喷嘴位姿提供理论支持。（2）设计了纳米流体微量润滑铣削7050航空铝合金正交实验方案,并进行了三因素（靶距、入射角和仰角）三水平对铣削力和粗糙度的实验研究,实验结果和理论研究非常吻合,验证了模型仿真的正确性。（3）建立了纳米流体微量润滑条件下基于前刀面剪切效应和后刀面犁切效应双重机制的整体立铣刀的瞬时铣削力模型,采用将铣刀刃微元化的方式对整体立铣刀铣削力模型进行推导,设计了把纳米流体微量润滑和铣削进给量因子引入瞬时铣削力系数的单因素实验,得了数值仿真瞬时铣削力的变化规律,验证了模型仿真的正确性。（4）设计了纳米流体微量润滑铣削7050航空铝合金正交实验方案,采用四因素（主轴转速、轴向切深、径向切深和进给速度）四水平对铣削力进行实验研究,得到了铣削参数对三向铣削力影响规律,建立了纳米流体微量润滑条件航空铝合金铣削力的经验模型,理论预测值与实验结果非常吻合。（5）设计了纳米流体微量润滑铣削力预报系统,实现了针对铣削参数（主轴转速、轴向切深、径向切深和进给速度）整体立铣刀纳米流体微量润滑条件下铣削7050航空铝合金瞬时铣削力的精确预测和经验模型铣削力的预测,为工业化应用提供技术支持。