随着航空制造业的发展，对零件加工精度的要求越来越高，但加工误差的存在将直接影响工件的加工质量，严重时甚至造成零件的报废。因此，提前对加工误差进行预测并提出相应的补偿措施具有重要的理论意义和应用价值。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法，对球头铣刀铣削难加工材料过程中由刀具磨损引起的加工误差进行了研究，研究内容与所做工作如下：1、采用刀具外轮廓形状复制的方法获得刀具磨损量，进而建立硬质合金球头铣刀铣削不锈钢的刀具磨损模型。在建立的刀具磨损模型的基础上，理论分析磨损前后球头切削刃外轮廓刃线的变化情况，构建刀具磨损引起的工件加工误差模型。2、根据建立的加工误差模型，提出分度优化补偿法确定工件上各个位置点需要补偿的误差值，通过将刀具中心反向偏移该补偿值来抵消加工误差。以铣削平面及圆柱面为例，分析了其补偿过程。利用Visual C++6.0开发工具开发了加工误差补偿相关软件模块，通过生成新的补偿后的数控代码实现了误差补偿。3、以不锈钢0Cr18Ni9为加工试验材料，采用硬质合金球头铣刀设计铣削加工试验，在未考虑补偿及采用本文提出的补偿方法两种情况下加工工件，对误差模型的正确性和补偿策略的有效性进行检验。通过三坐标测量机选点测量及数字显微镜拍摄工件表面形貌两种方式检测工件表面的加工质量，验证了误差模型的正确性和补偿方法的有效性。4、在分析磨损前后球头切削刃外轮廓刃线变化情况的基础上，进一步研究了刀具磨损对刀齿切削路径的影响，建立了球头铣刀切削刃相对工件的走刀轨迹方程，提出了根据走刀轨迹方程构建铣削工件表面形貌的仿真算法，对工件加工后的表面形貌进行了预测。