飞机起落架外筒的组成材料通常为300M超高强度钢，在其无偏心正交车铣加工过程中，切削力大、切削温度高，从而使刀具的磨损较大而寿命较短；工件表面因表面烧伤、残余应力和裂纹而影响其加工质量和加工效率。为了避免飞机起落架外筒因颤振引起的表面振纹，引入飞机起落架外筒无偏心正交车铣加工的颤振稳定性叶瓣图（stability lobes diagram）作为约束条件来避免颤振，使其加工参数的可行解域得到精确化，以延长刀具寿命和保证加工质量和效率，最终更好更准确地优化飞机起落架外筒无偏心正交车铣的加工参数。从外筒无偏心正交车铣加工的成本、质量和效率出发，选择刀具寿命、表面粗糙度和生产率作为对应的目标函数而完成建模。根据刀具、机床和工件以及外筒无偏心正交车铣加工的颤振稳定性叶瓣图（stability lobes diagram）来确定多目标优化的约束条件和解法流程。在模型求解时，基于耦合粒子群算法（PSO）和灰色关联（GRA）的GRA-PSO算法在MATLAB里求解。用粒子群算法（PSO）对外筒的刀具寿命、表面粗糙度和生产率在MATLAB里分别进行单目标优化时。在单目标优化的结果上，对以刀具寿命、表面粗糙度和生产率作为目标函数的模型进行加工参数的多目标优化。在用GRA-PSO算法对外筒无偏心正交车铣的加工参数在MATLAB里进行多目标优化时，根据侧重的目标函数，提高其权重，使加工参数的多目标优化具有选择性。进行实验验证时，分别采用经验加工参数和多目标优化后的加工参数，对多目标优化的可行性和有效性进行验证，这为外筒无偏心正交车铣加工参数的选择提供依据。