高效铣削作为一种先进制造技术被日益广泛地应用于航空航天、轨道交通和汽车制造等领域。通过对铣削过程进行动力学建模,对切削过程中的相关物理量进行预测,进而可通过切削参数优化来实现无颤振高效切削,其中切削颤振的预测最为关键。通常认为切削厚度的再生效应是引起切削颤振的主要原因,通过对切削机理进行深入研究,分析刀具的受力情况,建立动力学模型,运用合适的求解算法,进而获得稳定性叶瓣图以指导实际生产。本文主要针对现有颤振稳定性模型,提出了一种新的求解算法,同时探讨了该算法的具体应用。首先,针对解析算法难以处理非线性稳定性问题且半离散算法计算效率低下,本文借鉴半离散算法的思想,提出了求解铣削稳定性叶瓣图的三阶龙格库塔法。为了提高预测效率,在对轴向切深进行迭代时,采用二分法来取代常规的顺序搜索法。基于MATLAB平台,开发了相应的仿真程序,实现了稳定性叶瓣图的快速预测。其次,基于开发的三阶龙格库塔法铣削稳定性仿真程序,实现了变主轴转速铣削稳定性叶瓣图的预测,在变主轴转速铣削稳定性模型中,主轴转速采用正弦变化规律。对比变主轴转速和恒主轴转速铣削稳定性叶瓣图的仿真结果发现,变主轴转速更能有效地抑制颤振。最后,进行了锤击试验及切削力系数辨识试验,获得了颤振稳定性仿真所需的加工系统模态参数及切削力系数,针对仿真结果进行了颤振验证实验,对文中所提出的求解算法及仿真程序的正确性进行了验证。