高速铣削作为一种高质、高效的加工技术,对当今机械制造业的发展正起到越来越重要的作用。高速铣削加工过程中通常采用很高的主轴转速和很大的进给率速度,致使加工件的质量对切削力的波动十分敏感,因此,研究对高速铣削加工中切削力进行有效控制的技术,不仅有助于合理制定高速铣削加工工艺,而且能够尽量发挥机床的加工性能,从而提高加工质量和生产效率。传统的轮廓加工中,通常采用法向等距方法规划工件余量和恒定的进给速度。但是,由于工件轮廓曲面形状的复杂性和多样性,在走刀过程中,刀具的切削状态不断发生变化,导致切削载荷波动,影响了加工质量。进给速度的选择,通常是以极限安全条件的最小进给速度作为整个加工过程的进给速度,这使得刀具在大部分加工过程中处于轻度载荷状态,不能充分发挥机床的性能,降低了加工效率,不利于高速加工的进行。为此,本文通过分析高速加工中影响切削力的主要因素,建立了以切触弧和等效进给速度为变量的铣削力模型,并研究了基于该切削力模型的进给速度调节方法。结合铣削加工余量优化思想,提出了面向高速加工的恒切触弧轨迹规划和刀具等效进给速度恒定的高速铣削加工方法。旨在通过改变切削余量使刀具与工件接触部分的切触弧保持恒定,并且依据工件的几何形状和等效进给速度恒定的条件来约束调节刀位点进给速度,使得加工过程中刀具加工状态保持稳定,稳定了切削力,同时由于优化了进给速度,进而提高了加工质量和加工效率。加工试验中,分别应用三种加工方法:传统的等厚余量—恒刀位点进给速度铣削、等厚余量—等效进给速度优化调节铣削以及恒切触弧轨迹规划—恒等效进给速度铣削,进行加工试验。试验结果表明,等厚余量—等效进给速度优化调节铣削方法和恒切触弧轨迹规划—恒等效进给速度铣削方法都能很好地控制切削载荷。相对而言恒切触弧—恒等效进给速度的加工方法,切削载荷稳定性最好,有利于高速铣削加工的应用。