在高速铣刀技术发展中,抑制铣刀刀受迫振动的方法有很多,如减小切削参数、采用不等齿分布等;前者会降低切削效率,后者可有效分散切削能量,达到抑制受迫振动目的,但未解决铣刀整体振动对局部刀齿磨损不均匀性的影响问题。铣刀磨损与振动之间存在较强交互作用,直接影响刀具寿命和切削效率。本文在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题“水室封头车铣加工中心重要零部件加工工艺技术研究(2011ZX04002-111-05)”支持下,以解决铣刀受迫振动导致多齿磨损不均匀性问题为目的,揭示铣刀初期磨损特性与形成机理,建立铣刀受迫振动磨损模型,实现对铣刀各个刀齿磨损位置、面积、深度预报和有效控制;揭示演变速率的影响特性及演变机理;提出磨损速率的拐点为摩擦副的转变点,利用铣刀不等齿距分布可改变其受迫振动行为特性,提出铣刀整个切削过程受迫振动不均匀磨损控制方法及铣刀。具体如下:依据铣刀受迫振动磨损实验的测试结果,获得铣刀受迫振动行为与铣刀磨损行为的关联特性;分析了面铣刀具铣削金属材料时的刀具磨损行为;对比不同参数下面铣刀铣削加工不同材料的切削特性,对面铣刀具磨损的影响;提出了铣刀受迫振动磨损的识别方法。依据振动学理论,研究铣刀在铣削过程中的振动行为,研究面铣刀铣削金属材料时振动磨损特征,阐明铣刀受迫振动行为对铣刀磨损不均匀性的影响机制;建立铣刀多齿受迫振动磨损模型,提出铣刀受迫振动磨损及不均匀磨损的预报与评判方法,并对铣刀受迫振动磨损不均匀性进行控制。研究铣刀磨损过程中,磨损速率的影响因素,受迫振动对于铣刀切削过程中磨损速率的影响,研究滑动摩擦系数与相对滑动系数对于磨损速率的影响,利用铣刀摩擦功与铣刀磨损量的转换,建立铣刀受迫振动磨损速率的解算模型。通过对初期磨损以及磨损过程的演变的控制,实现对整个铣削过程受迫振动磨损的有效控制。根据铣刀模态分析与振动磨损实验结果,验证铣刀控制方法的准确性,解决控制方法中的变量冲突问题,通过刀具参数、切削参数的设计,提出铣刀的设计方法,采用实验的方式验证设计方法的可行性、准确性。