具有复杂构型的薄壁曲面类零件在航空航天产业和汽车工业中有着大量的需求，该类零件通常通过铣削加工而成，但是，由于其自身刚度较低，在切削过程中易产生振动，从而降低切削精度和零件表面光洁度。随着国防事业的发展，对型面特殊的，质量轻，柔度大的铝合金零件的需求不断增大，也对高速铣削加工数控中心提出了更高的要求。　　本文主要采用理论研究和数值分析相结合的方法对于切削力作用下的高速铣削中薄壳零件的非线性振动、分叉和混沌动力学特性进行研究。论文的主要研究内容有以下几方面。　　(1)高速铣削过程中薄壳零件的动力学建模　　研究了高速铣削过程中航空发动机叶片的非线性振动问题，发动机叶片柔度大，并且受到切削力的作用，基于高速铣削过程中加工发动机叶片的工作状态，利用Hamilton原理建立了切削力作用下高速铣削过程中薄壳类零件的非线性动力学方程。选取了第一阶模态和第二阶模态，利用Galerkin方法对所得到的薄壳构件的偏微分方程进行了离散，得到了两自由度非线性动力学方程，用来描述系统的运动。　　(2)高速铣削过程中薄壳零件非线性动力学特性的研究　　利用数值方法研究了高速铣削过程中薄壳零件的非线性动力学行为以及动态分叉特性。研究了在不同内共振情况下，高速铣削过程中薄壁壳零件的非线性动力学响应，数值结果表明，系统的非线性动态响应幅值随着外激励的增加而非线性增加。在特定参数情况下，第二阶模态的幅值有可能大于第一阶模态的幅值。从所得到的系统阻尼参数分叉图中可以看出，阻尼系数对系统的动态响应有着很大的影响，随着阻尼系数的增加系统的运动趋于稳定的周期运动。　　(3)高速铣削过程中时滞参数对系统非线性振动的影响　　时滞现象普遍存在于切削加工中，对于要求加工精度高的精密加工技术，时滞成为关系到加工成败的重要因素之一，因此研究时滞在切削加工中对系统的非线性振动影响具有实际工程意义。本文研究了高速铣削中薄壳零件非线性动力学问题中时滞的影响。通过数值分析，发现系统存在周期运动，混沌运动和概周期运动。研究结果表明，系统对时滞参数的改变非常敏感，可以通过改变时滞参数来抑制系统混沌运动的出现。