曲面切削加工过程中,球头铣刀是曲面切削时应用最广泛的刀具之一。本文结合曲面切削的特点,基于切削加工理论,对球头铣刀曲面切削加工过程进行研究。球头铣刀铣削曲面的加工过程是一个复杂的加工过程,涉及到许多参数,彼此之间还相互影响,因此对球头铣刀切削工件的过程很难准确描述。切削力是切削过程中一个重要参数,是研究“刀具——工件”系统、建立模型和动力学分析的基础。论文考虑到球头铣刀本身复杂的刀具形状特点,采用沿着轴向微分离散切削刃的方法,分析切削微元参与切削的情况,并就具体的曲面铣削实例,建立球头铣刀切削力模型。在球头铣刀铣削曲面之后,加工表面上往往出现表面波纹度的现象。对此现象进行分析,刀具振动是影响加工工件表面质量的一个重要因素。在所建立球头铣刀切削仿真分析模型的基础上,研究球头铣刀刀具在铣削曲面过程中的振动,借助ANSYS有限元分析软件,对球头铣刀切削力模型进行模态分析和瞬态动力学分析。求出振动位移与切削时间之间的变化关系,讨论了切削三要素对刀具振动的影响,分析了相应的铣削速度、进给量和切削深度三者之间的组合是否会产生表面波纹度。论文中研究的球头铣刀切削力模型,得出振动位移和切削时间的关系,对球头铣刀刀具在铣削曲面中的振动进行了预测,这有助于提高加工工件的表面质量和生产效率。