球头立铣刀是数控机床上加工复杂曲面的一种高效刀具,在模具制造、汽车制造等领域有着广泛的应用。随着数控机床在我国制造业的普及,球头立铣刀的需求量越来越大。为了减小刃磨成本,我校开发了四轴联动的数控刃磨设备,提出一种新的球头立铣刀前刀面的数学模型。本论文在国内外关于球头立铣刀设计、建模、加工等方面研究的基础上,首先,本文对传统的等螺旋角的球头立铣刀刃口曲线和正交螺旋线的刃口曲线进行了仿真和分析,求解了球头立铣刀的刀具角度如刃倾角、主前角、法前角、主偏角等。然后,建立了前刀面和具有等主后角后刀面的球头立铣刀数学模型。最后,在进行刃磨运动分析分解的基础上,设计并制造了一台球头立铣刀数控刃磨平台,并将刃磨平台链接在工具磨床上,应用PMAC运动控制器编程,实现对球头立铣刀的刃磨。本文的研究成果将为实现在现有的四轴联动的数控刃磨设备上加工或修磨球头立铣刀作准备,其中开发的设计仿真软件也是球头立铣刀的虚拟制造系统研究的基础。同时它也可为其他类似磨床进行刀具加工或刀具设计的研究提供参考。