铣削加工作为钛合金薄壁件加工主要的加工方式,广泛的应用在航空航天领域。颤振是在铣削加工过程中出现的一种不稳定现象,严重影响钛合金薄壁件加工质量和生产效率的提高,还可能造成刀具磨损,严重者毁坏机床主轴,降低机床使用寿命和可靠性。因此,面向钛合金薄壁件铣削加工的颤振稳定性及加工误差研究对提高加工质量和加工效率具有重要应用价值。本文针对薄壁件铣削加工过程进行分析,对加工过程进行了力学分析和动力学分析,主要内容如下：(1)针对钛合金薄壁件铣削过程的铣削力问题,提出了球头铣刀的薄壁件铣削力学模型。考虑再生动态力和过程阻尼力,建立了球头铣刀铣削钛合金薄壁件的切削力模型,并对刀具参数和加工参数进行仿真分析。进行铣削实验,得到铣削力系数,并对钛合金薄壁件铣削力模型进行验证。(2)针对铣削加工过程中的再生效应,引入相对传递函数,建立考虑刀具-工件动态特性的两自由度铣削动力学模型,提出钛合金薄壁件铣削加工颤振稳定性模型,利用MATLAB软件对铣削稳定性进行预测,得到铣削颤振稳定性叶瓣图。研究铣刀刀具参数对颤振稳定性和影响规律。基于模态实验,获得刀具、工件子系统的模态参数,预测钛合金薄壁件铣削力稳定性。(3)针对小径向铣削问题,基于动态铣削模型和稳定性时域分析理论,建立半离散时域分析方法。利用Floquet理论,对铣削稳定性进行判稳,并分析模态参数对稳定性的影响。(4)在稳定铣削条件下,运用频域法对表面位置误差进行预测,根据系统响应,研究主轴转速、径向切深与刀具直径比对表面位置误差的影响。建立球头铣削表面粗糙度理论模型,运用虚拟仿真技术,对球头铣削半径和铣削进给量对表面粗糙度的影响进行分析,为以后加工提供基础。