随着科学技术的不断发展,高端技术产业中复杂曲面的运用越来越多,对关键零部件的制造技术要求更加严格,由于五轴加工刀位姿态灵活可变,加工效益优异,被广泛的运用到高端技术制造业中。五轴加工是一个复杂的物理过程,加工过程中的切削力、变形和振动等现象严重制约着铣削加工质量和加工效益。目前,对于稳定性的研究大多都是针对三轴立铣加工,切削力研究大多都是针对球头铣刀五轴加工,而对于环形铣刀五轴加工及其稳定性的研究却较少。本文主要以环形铣刀作为加工刀具,围绕五轴加工中的动态特性,对刀具跳动、切削力和稳定性进行研究。本文的主要研究内容如下:根据环形铣刀的几何模型,建立了考虑刀具径向跳动的瞬时切削厚度模型,分析了刀具径向跳动对瞬时切削厚度的影响,以及不同刀齿数刀具的每刃切削厚度的变化规律,建立了切削力模型,分析了环形铣刀径向跳动对切削力的影响。运用实体-解析法获取不同倾角下刀具与工件的接触区域,进而得出离散下的切入切出角,运用建立的五轴切削力模型预测铣削力的变化情况,并通过试验对切削力模型的准确性进行了验证。通过建立环形铣刀的动力学模型,提出了运用线性多步法中Gear公式和Hamming公式预测铣削稳定性,这两种方法都有较高的计算精度和计算效率。运用Hamming方法讨论了不同刀具尺寸的变化和刀具跳动对铣削稳定性影响,说明球头铣刀、环形铣刀以及刀具径向跳动现象在一定的条件下都能提高铣削稳定性。通过建立五轴铣削加工动力学模型,运用离散法获取环形铣刀不同切削深度下的刀具开始切入和切出工件的切入切出角,分析了其与五轴切削力预测的切入切出角的不同之处,运用CAM软件将获得的切入切出角通过MATLAB仿真得到不同倾角下的稳定性叶瓣图,说明加工时刀具倾角能改变铣削稳定域,为五轴加工参数优选提供了一定的理论基础。