二维型腔加工是机械加工中的常见的问题。然而，由于缺乏优化加工过程的可靠工具，当前型腔加工的刀具轨迹和切削参数普遍趋于保守，使得加工效率较低。本文针对当前二维型腔加工中存在的问题，研究了一种基于铣削力图的刀具轨迹及进给速度优化方法。具体研究内容如下：首先，以微元铣削力模型、未变形切屑厚度、确定积分界限、总体铣削力及铣削力模型系数辨识为基础，并基于圆柱铣刀铣削加工时铣削力的建模方法，研究出一种基于刀齿序列的确定切削刃积分界限的方法和一种基于多元线性回归的铣削力系数辨识的方法。其次，通过对圆柱立铣刀二维型腔加工的特点进行分析，确定刀具切触角变化是影响二维型腔加工中铣削力变化的关键因素。考虑到铣削力计算过程的复杂性，建立了一种铣削力图，基于铣削力图，可以较为高效地确定二维型腔加工优化时铣削力的约束条件。再次，分析了摆线加工的特点并基于铣削力图描述了典型摆线加工时铣削力的变化过程，进而应用摆线开槽加工，提出了一种二维型腔粗加工时刀具轨迹的优化方法。另外，基于本文所建的铣削力图，可提炼出铣削力的等值曲线，进而可基于该等值曲线确定二维型腔精加工时进给速度的优化方法。最后，对航空铝合金7075进行了一系列的铣削加工实验，通过对实验过程中铣削力及加工效率的深入分析，验证了本文加工优化方法的有效性。本文研究结果可以促进基于铣削力理论的加工优化方法的实际应用，为二维型腔加工优化提供必要的理论基础和技术支持。