以航空发动机叶片为代表的钛合金薄壁零件因其具备重量轻、比强度高等特点,广泛应用于航空航天等领域。然而,薄壁零件的弱刚性、材料难切削及加工过程中铣削工艺的再生效应,极易导致工艺系统失稳而发生颤振,进而使得工件的加工精度降低、表面质量下降。针对铣削加工的颤振问题,对工艺系统的稳定性展开研究,主要工作如下:(1)双柔性铣削动力学建模及稳定域求解方法研究。对铣削工艺系统进行分类,分别建立单柔性及双柔性工艺系统模型,针对薄壁零件的铣削加工,提出了同时考虑机床刀尖点和工件动态特性的双柔性工艺系统。建立了球头铣刀切削力模型,通过改进的频域零阶分量法及时域的半离散法对铣削稳定域求解方法进行研究,为保证铣削加工过程保持在稳定区域提供了理论基础。(2)考虑材料去除的铣削工艺系统动态特性分析。在分析模态研究原理及方法的基础上,针对薄壁工件子系统的动态特性,提出了考虑材料去除的获取时变动力学参数的矩阵摄动法。通过将叶片的精加工过程进行分段,实现了工件时变动态参数的快速获取。并对其不同阶段相应的稳定性叶瓣图进行求取,为叶片的加工工艺参数优化提供可靠的理论依据。建立模态锤击实验平台,并对机床刀尖点的动力学参数进行获取。(3)切削力建模及钛合金切削力系数辨识。在分析切削力系数辨识策略及原理的基础上,建立辨识模型,通过不同工艺参数条件下的钛合金零件铣槽实验,获取了相应的平均切削力。基于切削力的实验值及理论值的等量关系,通过最小二乘法,获取了钛合金材料的切削力系数。(4)钛合金叶片铣削稳定性实验。基于模态仿真分析及锤击实验法对铣削稳定性模型的输入参数,即钛合金叶片的动力学参数进行获取。运用本文所提出的理论获取铣削稳定性叶瓣图。利用VERICUT机械加工仿真软件,对叶片的铣削加工进行模拟仿真,验证了数控程序的正确性。通过实际的铣削加工实验,验证了本文所建立的铣削稳定性模型的有效性。