镜像铣削加工技术是近年来提出的一种用于飞机蒙皮减薄、切边、制孔的加工方法,其加工环保、高效,并且具有逐步取代传统化学铣削加工的趋势。颤振是镜像铣削加工中的常见问题,发生颤振会导致工件表面质量下降,制约着镜像铣削加工技术的进一步推广与应用。本文针对镜像铣削加工过程中的颤振问题进行理论研究,从而为实际生产提供指导。搭建镜像铣削实验系统,根据镜像铣削加工的特点,建立了镜像铣削加工的三维动力学模型,利用单频率法求解稳定铣削极限轴向切深与主轴转速的关系,通过绘制稳定性叶瓣图,对镜像铣削加工的稳定性做出仿真预测。分析了镜像铣削加工系统中工件的固有频率、阻尼比和加工区域的刚度等模态参数对铣削稳定性的影响。建立镜像铣削加工稳定性预测理论,为研究镜像铣削加工过程的稳定性变化以及颤振控制方法奠定了理论基础。对支撑-工件-装夹系统进行理论模态分析,通过有限元方法计算得到了镜像铣削加工过程中五个阶段的模态振型,并分析其变化过程。通过铣削力系数标定实验获得了铣刀铣削力系数,通过锤击实验获得了刀具模态参数。搭建了采用激光位移传感器的非接触测量系统进行锤击实验,获得了加工不同阶段的工件模态参数,并对加工过程中的五个阶段的稳定性做出了预测。开展实验,对稳定性预测结果进行了验证。分析加工表面、振动位移信号以及实际加工深度,揭示了镜像铣削加工中颤振的发生机制。根据飞机蒙皮材料的工艺特点,建立了飞机蒙皮镜像铣削加工的一维动力学模型。通过有限元方法进行分析,获得了工件在不同加工位置的模态参数。通过绘制三维稳定性叶瓣图对镜像铣削加工全阶段的加工稳定性做出预测,并通过实验对预测结果进行验证。提出了在镜像铣削加工中,采用变切削参数分段加工的镜像铣削加工颤振控制方法,开展加工实验,验证了所提方法的准确性。