本论文以硬质合金材料的研制及整体硬质合金立铣刀磨削加工理论及其高速铣削航空铝合金时的摩擦磨损机理为主要研究内容。以实现刀具国产化为目标，通过建立并完善包括材料设计与制备、刃磨加工工艺在内的整体硬质合金立铣刀制造技术，提高刀具性能及刀具寿命，改善加工质量，具有重要的理论价值和实际意义。通过分析国内外硬质合金刀具材料的研究现状，以及适合加工铝合金的各种刀具材料的成分，建立了优化分析模型，对刀具／工件材料成分进行了物化分析，同时对刀具材料性能进行了检测，提出了合理的刀具材料组分；在分析硬质合金烧结原理的基础上，结合国内外先进的硬质合金烧结工艺，提出了合理的烧结工艺，制备了硬质合金棒料。在分析螺旋立铣刀磨削加工理论的基础上，运用螺旋包络理论建立了合理的磨削加工运动数学模型，分析了刀具的磨削方法和磨削原理，结合整体硬质合金刀具生产实例，制定了可靠实用的磨削加工工艺，为刀具的实际磨削加工奠定了理论基础，具有实际指导意义。针对实际加工的需要，通过摩擦实验，研究了硬质合金与铝合金摩擦时的摩擦特性，分析了速度、压力、温度以及硬质合金成分等因素对硬质合金摩擦性能的影响；通过铣削实验，研究了硬质合金刀具高速铣削铝合金时的摩擦磨损机理。本论文通过实验和理论相结合的方法，所研制的刀具性能基本符合国内生产加工的需要，同时对实现刀具国产化起到了促进作用。