铣削稳定性是保证工件加工质量与发挥机床性能的关键。铣削失稳的典型形式为颤振，颤振会降低工件表面质量、危害加工设备，是金属切削领域挑战性课题之一。主轴系统-刀具-工件之间的交互效应对五轴铣削稳定性具有重要影响，揭示多重交互效应对铣削状态的作用机制是实现加工稳定性控制的关键。本书针对复杂构件五轴铣削稳定性控制问题，以主轴系统-刀具-工件交互效应为切入点，以五轴铣削稳定性分析、预测为着力点，采用理论建模与实验验证相结合的方式，结合力学、机械等学科知识，提出了基于三阶埃尔米特与三阶牛顿插值的铣削稳定性叶瓣图求解方法，构建了包含主轴系统-刀具-工件交互效应的五轴铣削动力学模型；阐明了多重交互效应对铣削稳定性的影响机理，并以微型发动机加工为例，详述了研究成果在实际生产中的应用，可为实现高效、稳定的铣削加工提供有益指导。
本书可作为机械设计制造及其自动化等专业高年级本科生、研究生的参考书，也可作为金属切削、机械制造等领域相关科研工作人员和工程技术人员的参考书。

第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 主轴系统数字化建模研究现状
1.2.2 稳定性叶瓣图求解方法研究现状
1.2.3 铣削系统参数辨识研究现状
1.2.4 三轴铣削稳定性分析研究现状
1.2.5 五轴铣削稳定性分析研究现状
1.2.6 铣削稳定性分析发展趋势
1.3 本书章节安排与体系结构
第2章 铣削稳定性叶瓣图计算方法研究
2.1 引言
2.2 传统铣削动力学模型
2.2.1 单自由度铣削动力学模型
2.2.2 两自由度铣削动力学模型
2.3 应用高阶埃尔米特插值法逼近状态项
2.3.1 应用四阶埃尔米特插值法逼近状态项
2.3.2 应用五阶埃尔米特插值法逼近状态项
2.3.3 收敛速度分析
2.4 应用高阶牛顿插值法逼近时滞项
2.4.1 应用三阶牛顿插值法逼近时滞项
2.4.2 应用四阶牛顿插值法逼近时滞项
2.4.3 收敛速度分析
2.5 应用高阶牛顿插值法逼近周期系数项
2.5.1 应用二阶牛顿插值法逼近周期系数项
2.5.2 收敛速度分析
2.6 稳定性叶瓣图对比分析
2.6.1 单自由度铣削系统稳定性叶瓣图
2.6.2 两自由度铣削系统稳定性叶瓣图
2.7 本章小结
第3章 包含刀具-工件交互效应的三轴铣削动力学模型
3.1 引言
3.2 确定模态坐标系
3.3 包含刀具-工件交互效应的三轴侧铣动力学模型
3.3.1 包含再生效应与结构模态耦合的三轴侧铣动力学模型
3.3.2 包含再生效应、结构模态耦合与过程阻尼的三轴侧铣动力学模型
3.4 包含刀具-工件交互效应的三轴球头铣削动力学模型
3.4.1 包含再生效应与结构模态耦合的三轴球头铣削动力学模型
3.4.2 包含再生效应、结构模态耦合与过程阻尼的三轴球头铣削动力学模型
3.5 本章小结
第4章 刀具-工件交互效应对三轴铣削稳定性的影响
4.1 引言
4.2 包含刀具-工件交互效应三轴铣削稳定性分析
4.2.1 用三阶埃尔米特-牛顿插值法获取状态转移矩阵
4.2.2 数值仿真分析
4.3 三轴铣削稳定性预测实验验证
4.3.1 三轴侧铣稳定性分析与实验验证
4.3.2 三轴球头铣削稳定性分析与实验验证
4.4 本章小结
第5章 包含主轴系统-刀具-工件交互效应的五轴铣削动力学模型
5.1 引言
5.2 包含主轴系统-刀具-工件交互效应的五轴侧铣动力学模型
5.2.1 包含再生效应与结构模态耦合的五轴侧铣动力学模型
5.2.2 包含再生效应、过程阻尼与刀具结构模态耦合的五轴侧铣动力学模型
5.3 包含主轴系统-刀具-工件交互效应的五轴球头铣削动力学模型
5.3.1 包含再生效应与刀具结构模态耦合的五轴球头铣削动力学模型
5.3.2 包含再生效应、过程阻尼与刀具结构模态耦合的五轴球头铣削动力学模型
5.4 本章小结
第6章 主轴系统-刀具-工件交互效应对五轴铣削稳定性的影响
6.1 引言
6.2 刀具/工件接触区域的确定
6.2.1 五轴侧铣过程中刀具/工件接触区域的确定
6.2.2 五轴球头铣削过程中刀具/工件接触区域的确定
6.3 包含多种交互效应的五轴侧铣稳定性分析与实验验证
6.4 包含多种交互效应的五轴球头铣削稳定性分析与实验验证
6.4.1 参数辨识
6.4.2 实验验证与结果分析
6.5 本章小结
第7章 主轴系统-刀具-工件交互效应下的高速铣削稳定性分析
7.1 引言
7.2 主轴系统动力学模型建立的通用方法
7.2.1 刚性圆盘运动方程的建立方法
7.2.2 主轴动力学模型的建立方法
7.2.3 角接触球轴承动力学模型的建立方法
7.2.4 主轴系统非线性动力学模型的集成方法
7.3 陀螺效应与离心力对轴承与刀尖动态特性的影响
7.3.1 主轴系统动力学模型建立
7.3.2 主轴系统动力学模型修正
7.3.3 陀螺效应与离心力对轴承刚度的影响
7.3.4 主轴系统的陀螺效应与离心力对刀尖动态特性的影响
7.4 包含主轴系统速度效应的三轴铣削稳定性分析与实验验证
7.5 包含主轴系统速度效应的五轴铣削稳定性分析与实验验证
7.6 本章小结
第8章 考虑主轴系统-刀具-工件交互效应的微型发动机加工
8.1 引言
8.2 微型发动机主要组成部分
8.3 考虑主轴系统-刀具-工件交互效应的微型发动机气缸加工
8.4 考虑主轴系统-刀具-工件交互效应的微型发动机转子加工
8.5 本章小结
参考文献
附录A
附录B