铣削中颤振和刀具变形是降低产品加工质量和生产效率的主要原因,本文针对高强韧性模具钢侧铣加工,考虑刀具变形、颤振等影响因素,采用解析建模、仿真和实验研究相结合的方法,对侧铣加工切削力、稳定性和加工表面三维形貌进行了研究。通过对刀具变形与瞬时切削厚度的相互作用机理和刀刃切削轨迹进行分析,提出在实际刀刃轨迹下,考虑侧铣时的刀具变形和上一刀齿切削时残留高度影响的瞬时切削厚度计算方法;在传统模型基础上,通过迭代计算,使切削力收敛。根据以上模型进行了仿真和实验验证,完成了铣削力模型的建立。对加工过程中的稳定性问题进行了研究,用含有周期性方向系数的时滞微分方程描述了动态力模型和考虑螺旋角效应的动力学模型;通过实验模态分析获取了加工系统模态参数,对动力学模型进行分析求解得到稳定性叶瓣图,并通过切削实验对其进行了验证,为利用加工参数优化减少颤振发生提供了理论依据。采用解析建模与实验相结合的方法,对模具钢侧铣加工表面形貌进行研究和分析。通过数值方法在时域内对动力学模型进行求解,得到了受迫振动对刀具中心点位移的影响。考虑刀具偏心、变形和受迫振动等物理现象,研究侧铣加工中刀刃的运动轨迹,采用高效的仿真算法,建立了包含刀具参数、加工参数和误差因素等在内的加工表面三维形貌的预测模型,探究了刀具参数对加工表面形貌的影响。设计了模具钢侧铣正交实验,利用统计分析方法,得到了加工表面形貌表征参数对切削参数的响应和敏感性。阐明切削参数和刀具参数对表面形貌特征的影响规律和控制机理,为参数优化方向和区间提供了理论指导。