球头铣刀由于其高效率和高精度的轮廓曲面加工优势被广泛应用于机械制造业,尤其是在制造复杂零件方面。但由于对铣削机理和工艺缺乏深入研究,使得在实际加工中不能充分发挥它的优势。研究铣削加工中的铣削力及让刀变形误差,可以在加工前为制定合理的工艺提供可靠的理论依据,对改善产品加工工艺和产品质量,降低成本有十分重要的意义。本文以双刃球头铣刀加工刚性工件为研究对象,以铣削力及让刀误差模型为基础,利用铣削过程的机械力学模型,考虑加工过程中随机因素的影响,结合Kriging方法和蒙特卡洛模拟进行铣削加工精度可靠性以及可靠性灵敏度分析,提出球头铣刀铣削加工工艺参数可靠性优化方法。主要工作内容如下:（1）分析球头铣刀铣削力和让刀误差的建模方法,并在此基础上,考虑到实际加工中铣削参数的随机性,基于Kriging模型和蒙特卡洛模拟,提出一种球头铣刀铣削力及让刀误差的概率分布预测方法。与确定性方法进行比较,该预测结果更加符合实际加工情况。同时采用Kriging模型代替数值计算大大减少了计算时间。（2）利用Kriging模型拟合出让刀误差与各铣削参数之间的近似函数表达式,运用蒙特卡洛法进行球头铣刀铣削精度可靠度及可靠性灵敏度的计算,并用直接蒙特卡洛法进行验证。通过分析可靠性灵敏度结果,得到铣削参数对让刀误差影响程度的大小,进而为提高铣削精度提供理论依据。（3）分别以最高生产率、最低加工成本和最小铣削力为目标函数,以机床、刀具、工件质量要求以及铣削精度可靠度要求对铣削参数的限制作为约束条件,建立球头铣刀铣削参数可靠性优化模型,并采用GlobalSearch函数对模型进行求解。综合考虑以上三个目标函数并权衡各自的重要性,利用线性加权组合法,进行球头铣刀工艺参数可靠性多目标优化,最终实现最佳综合经济效益。