稳定性切削是确保高效、高精度切削加工的前提条件,是提高加工效率以及优化工艺参数的基础。本文针对铣削加工过程的动力学建模、稳定性预测、时域仿真与切削力试验及多目标优化问题进行了研究,为实现无颤振高速铣削加工提供指导。分析了加工过程中瞬态切削厚度的变化,根据再生颤振解析模型,建立动态铣削力模型,并对加工过程稳定性进行预测,绘制了稳定性曲线。采用时间有限元方法研究了不考虑和考虑螺旋角情况下稳定性曲线的不同。另外考虑了多阶模态参数的影响,给出了不同参数下的分叉情况。建立了切削厚度瞬态模型,在时域内对切削力进行了仿真。以铝合金7050材料为研究对象进行了切削力系数试验,对比仿真和试验结果验证了铣削力模型及获得的铣削力系数的准确性。通过分析切削过程中切削力和振动信号的时域表现及频谱频率的成分变化,进行了颤振识别,并对多模态的稳定性预测模型的准确性进行验证。以最大材料去除率和最小表面位置误差为优化目标,采用序列二次规划方法,使用半解析灵敏度方法和拉丁超立方抽样方法考虑铣削参数的不确定性,对铣削加工参数进行了稳健性多目标优化,获得了帕累托前沿,为实现高效高精度加工提供指导。