变厚度薄壁自由曲面零件广泛应用于航空航天、船舶、能源等领域,由于其弱刚性特点,铣削过程极易发生振动使其加工效率低、型面精度低、表面质量差、加工变形严重。以发动机整体叶轮、叶片五轴铣削为例,针对变厚度薄壁自由曲面零件多轴铣削动力学问题,探索薄壁零件五轴铣削过程中刀具-工件的接触规律,提出考虑材料切除过程和刀具-工件系统模态耦合影响的识别时变系统动态特性的变质量结构动力学修改方法,建立基于时变模型的五轴铣削系统动力学模型;提出薄壁件五轴铣削时空全离散稳定性预测方法,阐明其失稳机制,揭示工艺参数对铣削系统失稳的影响规律;提出“整体被动控制”和“局部主动控制”相结合的振动组合控制方法,抑制此类弱刚性工艺系统的切削振动,提高切削效率和加工精度,为实现变厚度薄壁自由曲面零件的高效、高精度多轴加工提供技术指导。