大型离心压缩机广泛应用于化工、机械、冶金等行业,是国家工业的重要装备之一,提升其关键零部件机壳的加工能力十分重要。机壳由于结构特征和材料特性导致其加工效率不高,采用盘铣工艺可以大幅提高加工效率。但是,市场上现有盘铣刀具大多为通用刀具,在机壳的铣削过程中铣刀单齿切削负载大,刀片磨损严重,刀具使用寿命短,铣刀切削性能不足,加工效率低。本文针对机壳的加工难点,将分屑原理引入三面刃铣刀的设计,改善铣削过程,提升加工效率。本文的主要研究内容如下:首先,分析错位分屑和波形刃分屑的理论基础,对波形刃的切削力、切削过程和刀齿切削负载进行了理论分析,确定了波形刃结构参数设计原则。设计切削实验,验证不同分屑方式对铣刀切削性能的影响。根据实验结果确定了本文分屑三面刃铣刀的分屑方式是采用可转位刀片错位组合排列形成波形切削刃。其次,设计分屑三面刃铣刀并完成建模。基于工件材料特性和机壳加工特点及波形刃结构设计原则,确定了刀片和刀体材料、刀片形状及夹紧方式,设计了分屑三面刃铣刀整体尺寸、几何角度、切削刃形状、刀槽结构和容屑槽;通过UG对分屑三面刃铣刀进行建模。再次,分析分屑三面刃铣刀刀体和刀垫的加工难点,规划其加工工艺,利用UG CAM模块对刀具结构进行数控编程,在五轴机床上完成分屑三面刃铣刀的试制。最后,使用分屑三面刃铣刀进行大型离心压缩机机壳的加工试验,结果表明相比车间现有刀具,分屑三面刃铣刀切削性能好,刀具寿命长,刀具成本低。