薄壁件以其质量轻、相对比强度高等优点在航空、航天等领域得到广泛的应用,然而,由于薄壁零件刚度低,加工过程中会使工件产生变形,导致其加工精度和表面质量下降,严重时可能造成零件报废。因此,若想对薄壁件加工过程中的变形加以控制必须对铣削过程中的力与变形进行研究。为了建立薄壁件侧铣加工的铣削力理论模型,首先建立未考虑工件变形的侧铣铣削力理论模型。本文建立了未考虑工件变形的铣削力理论模型,该模型由球头铣刀刃线几何模型、瞬时未变形切屑厚度以及切入、切出角的计算模型几部分综合而成。基于对铣削力系数的辨识运用所编制的铣削力程序研究了不同铣削加工参数下的铣削力变化情况。其次,分别建立两端自由、两端固定的铝合金薄壁件以及叶轮叶片的有限元预测模型。由于加工过程中的铣削力是引起加工变形的主要因素,所以可对实际情况进行适当简化以便于有限元分析,如:视工装夹具系统、刀具等为刚体,忽略刀具磨损及装夹误差;工件材料为线弹性材料,在铣削过程当中其物理性能保持不变;忽视工件整体刚度在材料去除过程当中的变化;铣削力等效为移动的集中载荷加载到切削部位相应的节点上;忽略工件的塑性变形等。基于以上假设,分别对两端自由、两端固定的薄壁件及叶轮叶片进行有限元分析,分析其变形规律。最后,以两端自由的铝合金薄壁件和两端固定的铝合金薄壁件为例,基于未考虑工件变形的侧铣铣削力模型及铝合金薄壁件在铣削加工过程当中的变形规律对理论模型进行修正以建立较为完善的薄壁件侧铣铣削力模型,修正后铣削力模型通过实验的方法验证其正确性。综上所述,本文所建立的薄壁件的铣削力理论模型能够有效地预测薄壁件加工过程中铣削力的变化,为薄壁件工艺参数的优化提供理论基础,有效地提高薄壁件的加工精度及表面质量。