铣削加工是制造业生产中常用的加工方式,装备制造和加工工艺是影响加工质量和加工精度的关键技术。随着科技的发展,并/混联机床以其可重构性、高柔性、高效率等特点被应用在铣削加工中。然而加工过程中的自激颤振仍然是制约加工效率和工件质量的关键因素,受加工参数及系统动态特性的影响。因此考虑混联机床的加工位姿、刀具类型及工件类型对铣削系统稳定性的影响,建立准确高效的稳定性预测方法,研究铣削颤振被动控制的策略具有重要意义。本文针对混联机床-刀具-工件多时滞铣削加工过程的稳定性,采用理论、仿真及实验相结合的方法,开展铣削过程力学建模,多时滞铣削稳定性研究及铣刀参数优化和混联机床工作空间动态特性分析的相关研究工作。主要研究内容如下:第一,针对铣削过程中不同类型平头立铣刀的铣削力预测问题,考虑铣刀几何结构的空间性,建立了平头立铣刀的铣削力模型。该模型考虑了不同切削刃形的半径变化,并将加工位置处的切削厚度表示为空间向量,同时考虑了齿间角和螺旋角的变化。铣削力实验结果表明理论模拟和实测的切削力在峰值和趋势上一致。随后考虑再生效应,建立了动态铣削力模型,为后续铣削稳定性的预测提供了理论基础。第二,针对多时滞铣削稳定性的预测问题,本文提出了准确高效的多时滞铣削稳定性预测方法。采用刀具分层及时滞近似方法,将变齿距变螺旋铣刀沿轴向高度近似为若干个变齿距铣刀,从而实现系统从变时滞量向多时滞量的转化。基于半离散法提出了适用于多时滞铣削的稳定性预测模型。随后,为了获得更高效的多时滞铣削稳定性预测模型,对系统方程的时滞位移项和位移项分别进行Lagrange插值算法和Hermite插值算法,获得了相邻两离散周期的传递矩阵,进而确定了多时滞铣削稳定性Hermite数值方法。仿真结果验证了两种方法的正确性,通过分析可知,与常规铣刀相比,变齿距变螺旋铣刀的稳定性极限变化明显,但仍需通过铣刀参数优化选择最优的齿间角和螺旋角达到稳定性的最优解。第三,基于多时滞铣削稳定性预测模型,提出了铣刀参数的优化策略。以提高多时滞铣削系统的绝对稳定区域为目标,定义了可以定量表达稳定性的稳定性乘子（FMn）。以齿间角和螺旋角为设计变量,以稳定性乘子（FMn）为优化目标,寻找齿间角和螺旋角的最佳组合,实现加工过程材料的最大去除率。分别建立两自由度铣削和薄壁工件单自由度铣削的动力学模型,薄壁工件动力学模型中同时考虑了变齿距变螺旋铣刀的多时滞效应和薄壁工件的多模态效应。通过遗传算法获得不同工况下最优的刀具结构参数,并采用改进的半离散法和Hermite数值法分别预测两种工况的稳定性叶瓣图,铣削实验结果表明,针对两种工况优化后的铣刀均可以提高铣削绝对稳定域,其中针对薄壁工件的前两阶动态特性优化的铣刀可以抑制前两阶模态引起的颤振,验证了铣刀参数优化策略的有效性及多时滞稳定性模型的正确性。最后,针对Tri Mule混联机床工作空间内动态特性的位姿依赖性问题,建立了快速预测混联机床工作空间动态特性的理论模型。该模型采用梁理论和子结构综合法,考虑铰链和支链的弹性变形对整机动态特性的影响,建立混联机床的弹性动力学模型。快速预估了混联机床在工作空间内的固有频率以及机床末端点处随位姿变化的频响函数,进一步应用零阶频域解析法对Tri Mule混联机床工作空间内的稳定性进行了分析,采用响应面理论建立混联机床最小轴向临界切深与机床位姿之间的数学关系,对机床的最小轴向临界切深在工作空间内的分布进行了快速准确的描述。